谈谈加密货币中的PoW和PoS

翻译 | 陈军

校对 | 孙淑娟

如果您参与过加密货币生态系统，您会经常听到工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS) 这两个词。 您真的了解两者是什么以及它们的用途吗？ 本文将从以下四个方面与大家探讨Proof of Work和Proof of Stake的具体含义和主要区别。

什么是挖矿

在解释股权创造的目的及其可以解决的问题之前，让我们以比特币为例，简单了解一下区块链背景下挖矿的基本原理。

比特币和一些早期的去中心化加密货币允许通过区块链将数字货币从一方转移到另一方，而无需任何中央机构的参与。 本来，解决管理区块链是通过“挖矿”来实现的。 这里的“挖矿”是指各方使用硬件配置强大的计算机相互竞争，解决某些数学问题。 谁先找到答案，谁就有权在账本中写入交易（也称为区块）。 因此，“矿工”们竞相使用计算能力更强的系统来获得更多的每秒猜测（guesses/sec）的机会，从而增加他们获得答案的机会，进而获得写入账本的权利。

挖矿的过程可以称为PoW

PoW 是一种基于共识机制设计的协议。 该协议用于确定谁可以在现有矿工中更新分类帐。 因为是去中心化的，矿工之间互不认识，也无须知道彼此的存在。 可以看出，上述矿工的计算机通过密集计算解决数学问题，最后写入账本（区块链）的过程就是工作量证明。

虽然 PoW 是去中心化账本的可靠、安全甚至合法的解决方案，但它也相当昂贵且资源密集。 积累高性能计算机本身就是一种非常昂贵的消耗。 同时，为了能够抢在别人之前解决数学问题，电脑需要7*24小时不间断运行，这就需要高昂的电费来支撑。

用股权解决挖矿问题

针对上述挖矿过程中存在的问题，Staking作为一种替代的共识机制应运而生。 与挖矿中的计算机“军备”竞赛不同以太坊pow最新消息分析，Staking 可以让用户（实际上，我们不应该再称他们为“矿工”）获得实际的货币奖励。 也就是说，它允许用户锁定的是区块链上某个节点的一定数量的货币（或资金）。 这些锁定的资金可以被认为是用户的权益（或份额​​）。 相应地以太坊pow最新消息分析，用户作为整个网络的一部分，使用这个节点来创建下一个块。

在“铸币”过程中，为了排除单个节点（或实体）可能出现的偏差，还考虑了随机性，综合判断用户在整个过程中花费了多长时间，使用了多少资金。

到目前为止，我们可以将挖矿和质押概括为：在挖矿中，用户使用他们的计算机获得奖励； 而staking是指用户使用自己的币份额来获得奖励。

以太坊中的 PoS

今天，许多新推出的加密货币，如 Cardano、Solana、Polkadot、Tezos 和 Harmony，都使用 PoS 机制。 值得注意的是，每种加密货币使用不同的规则来计算和分配奖励。 接下来，让我们讨论一种典型的加密货币——以太坊。

以太坊一直基于 PoW。 直到2020年12月，其区块链创建了基于PoS的“信标链”。 下图是Lighthouse Chain的简单介绍。 我们可以简单地将基于工作量证明的以太坊称为以太坊 1.0，将基于权益证明的版本称为以太坊 2.0。

为了在以太坊 2.0 上获得奖励，您必须：

目前，以太坊 2.0 与原来的以太坊 1.0 处于双轨状态，并会一直持续到合并（Docking）发生。 这里的合并意味着以太坊 1.0 和以太坊 2.0 将合并成一个纯使用 PoS 网络的以太坊。 合并原定于 2022 年 6 月完成（现在显然已被推迟）。 只有合并完成后，才能兑现ETH权益和奖励。

ETH股权奖励

您一定想知道 ETH 质押与其奖励之间的关系。 在以太坊 2.0 中，每个参与网络的验证者在启动时都需要持有一定比例的启动 ETH 权益。 因此，如果您质押了 100 万个 ETH，则最高年回报率可高达 18.1%。 反之，若瓜分300万个ETH权益，则奖励减少至10.45%。 你可以把年度奖励想象成一个固定大小的蛋糕，参与分配的验证者越多，奖励就越小（如下图）。 您可以通过链接了解更多关于以太坊 2.0 质押奖励的信息——

以太坊质押的“门槛”

以太坊权益虽然解决了挖矿问题，但也存在以下门槛：

ETH 质押的替代品

无需运行自己的节点或分叉32 ETH即可通过以下常见的以太坊权益替代方式获得奖励：

1. 以太坊股权交易所

对于新手用户来说，最简单的方式就是通过一些支持加密货币交易的验证者平台免费获得奖励，就像找专业机构代为炒股一样。 此外，其中一些交易所甚至允许您在不等待合并阶段的情况下立即兑现您的质押奖励。 当然，通过这种方式获得的奖励非常少，只是参与以太坊网络的奖励。 而且，这样虽然省去了自己申请运行验证者的麻烦，但是你在交易中的权益也会有一部分被平台（交易所）抽取。 目前，以下知名交易所可以提供以太坊权益：

2. 以太坊权益池

在PoW模式下，一些人通过拼接更好的算力和矿池获得硬件优势。 那么权益池也应用了类似的概念：一群人聚集在一起，每个人都贡献出自己期望的权益数量，共同构建区块链的下一个环节。 当然，在使用这种方法之前，你需要在这样的撮合平台上“做足功课”，反复问这样的问题：池中的验证人靠谱吗？ 泳池费用是多少？ 游泳池的容量是多少？ 有良好的客户支持吗？ 我需要放弃我的私钥吗？ 及其他相关问题。 下面为大家罗列四大知名股权池：

3.通过Validator-as-a-service实现以太坊权益

一些公司还允许您在他们的服务器上运行您自己的验证器，从而节省您构建和维护它的技术工作量。 这种方式的好处是你可以保持对你的加密货币的控制，同时也比较容易及时获得股权。 当然，由于你本质上是自己运行验证器，你需要为节点自行存入 32ETH，并且你还需要为你使用的服务额外付费。

概括

综上所述，我们从区块链的基本概念入手，与大家探讨了工作量证明的基本原理，并着重讲解了权益证明在更新交易账本中的作用，以及不同的实现方式. 希望以上内容可以帮助您更轻松地完成加密货币的应用开发和实践。

译者介绍

Julian Chen，51CTO社区编辑，拥有十余年IT项目实施经验，善于把控内外部资源和风险，专注传播网络与信息安全知识与经验。

原标题：Understanding Proof-of-Work vs. Proof-of-Stake in Crypto ，作者：Hongkiat Lim