POW和POS概念的详细说明（包括Boca）

比特币有点长。慢慢来。这个没有照片。

Pow（工作证明）

工作量证明是一个经济术语，是指系统为达到一定目标而设定的计量方法。简单的理解就是你做了一定工作的证明。早在比特币出现之前，人们就对其进行了探索。

哈希操作是最常见的工作负载证明机制之一，即通过计算合格的哈希值来确定系统的工作负载。另外，还可以使用卷积求导和大素数分解来达到工作量证明的目的。

挖矿就是找到合适的哈希值，找到合适的哈希值，消耗的计算、内存、功耗等能量就是工作量。挖矿的本质是一个数学计算过程，用一个“难度值”变量不断变化，从而维持BTC网络在10分钟内产生一个区块。难度值可以调整。

上面这一段可以解释过去为什么会有这么多假币，因为只要稍微改变pow参数，就可以创造出一种新的具有阻塞时间的假币，但是它的本质和BTC没有区别（没有智能合约应用，没有实际所有权），然后炒作欺骗小白。

ETH上的智能合约也可以通过修改一些参数值来发行新的货币，但没有给出实际应用。这就是为什么在火爆的市场中异军突起的2017 ICO项目最终一无所获。

POS（股权证明）机制

纯POS在市场上已被淘汰。目前，它们都是POS变体。更**的是EOS的dpos（委托堆栈证明）；授权股权认证机制和Polkadot的NPO（提名股权证明机制）。所有的硬币持有者都将自己的硬币抵押给节点，节点负责网络的区块维护。如果你投的节点的一个区块包含在最终链中，你可以按照投票比例获得红利，这相当于比特币网络中的区块奖励。

这与商业投资非常相似。当有人筹钱做某事时，你投资并赚钱。如果赔钱，按比例赔钱（如果不生成块，或者验证错误块，网络将没收此节点的货币）。也就是说，在POS中，正确是非常重要的。只有努力工作，正确做事，才能获得网络奖励。

相比之下，POW就像古代的武术比赛。谁有很强的算力，谁就更有可能得到一个随机值，赢得竞争。POS是文明人的游戏规则。大家合作共赢，共享盛宴。不管给这些节点多少票，只要他们能为网络持续工作，他们就会得到网络的奖励。

结论：我们做的越多，得到的越多；POS机制是你持有的越多，得到的越多。

补充：EOS的DPO只选择21个大节点，网络奖励金额由质押货币金额决定。Polkadot的NPO有1000个节点。节点的获胜取决于质押货币的数量和货币地址的去中心化程度。只要是有效节点，无论质押货币总数是多少，都会给每个节点相同数量的点数作为奖励。

这说明dpo容易导致大规模的联合合作，使得网络中心化和内卷化竞争，而npo则更加去中心化，因为这是一种进步，能够满足足够多的代币持有者足够去中心化的需求。对这个行业的发展来说，这是一个合理但令人惊讶的进步。

当然，无论是POW还是POS，最重要的因素是代币的经济价值。经济价值越高，攻击网络的成本就越高。这里不讨论这个问题。

功率；与；销售时点情报系统

1公平

POW公平地分配了节点的计算权限，但容易形成中心化式的算力，个人难以参与。POS有很多种，但是poca的NPOs保证节点是随机分布的，这比pow公平。

2网络性能

比特币和以太坊的拥堵是有目共睹的。然而，在区块链逐渐崛起的时代，如果未来需要更多的区块链，如何保证吞吐量和安全性？

（1） 吞吐量：

POS系统的吞吐量高于pow链。

由于POS一致性协议不是基于浪费一些实际的能量消耗，因此阻塞时间和协议可以更快地发生。这一点的逻辑是：解决pow挑战的方法不是在确定块之前找到块，因此创建块的成本可以降低为创建和分发块的成本。

（2） 安全性：

pow的安全性取决于算力，而POS的安全性主要取决于代币的去中心化持有和绑定。

POS系统的安全性是通过绑定资产来保护的，而不是类似的pow，这需要大量的消耗（流动性机会成本和功耗）。POS的工作模式是选择一组具有已知经济身份的验证者，并锁定代币，以换取“验证”或参与共识过程的权利。如果他们发现执行了错误的程序，他们将受到惩罚：部分或全部锁定的代币将被销毁。这对不良行为有很好的抑制作用。在pow中没有类似的奖惩机制，只是算力损失的代价。

摧毁pow系统需要51%以上的算力。目前，前三名地雷的总算力已超过51%，但攻击从未发生过。因为只要有51%的攻击，比特币网络金字招牌的“公信力”就会消失，货币价格就会暴跌。靠挖矿赚钱的矿工不划算，何必砸自己呢。也就是说，攻击成本会远远高于诚实挖矿，所以他们都选择不攻击，这是一个博弈问题（实际攻击率高于30%，但攻击率高于51%）。

传统POS链的一致性要求超过三分之二的验证组对发生在第1层上的所有事务达成一致：作为链状态机一部分的所有逻辑都应该被识别。也就是说，每个人都需要核实网络上的所有信息。然而，基于从异步网络接收到的不同信息，验证者可能对系统有不同的看法。这使得很难就供应链的**状态达成一致。

这意味着POS具有更高的吞吐量、更多的节能、以及更低的创建块的时间成本和网络资源成本。然而，POS需要整个网络中三分之二的验证者达成共识，才能确定网络的**状态。验证人员可能从异步网络接收到不同的信息，对系统的**状态有不同的看法，这将导致确认网络**状态的困难。

这也是Boca最终碎片体系结构设计中的考虑因素之一：它不要求每个节点参与者验证每个事务，而只要求每个节点参与检查事务的一部分。每个节点参与者检查一些事务子集，这样拜占庭中就有足够的冗余，任何恶意参与者都不能潜入无效的事务，至少在没有被发现和减少的情况下，这些事务就不能被恢复，也就是说，这些事务在恢复时都会被发现并受到惩罚。

此外，许多人喜欢比较以太坊与波卡。从技术上讲，波卡是新一代，自然更先进。但是，客观地看以太坊，它刚成立的时候就想用POS共识，但是POS共识没有现在这么成熟，pow的可靠性很高，所以我们选择了后者。后者正是由于其对分块传递的时间限制，使得网络传输更加可靠，能够减少恶意交易，这与采用POW算法消除垃圾邮件的原因是一样的。

同时，应该指出，pow是一种概率共识。网络中的两个节点可能同时与相同的正确哈希值发生冲突。在这个时候，我们称之为硬分叉（概率最终状态确定）将出现。

POS的共识是确定参与验证的节点集。这些节点使用类似pbft的一致性，这类似于块外的有序旋转。poca的NPOs的变体要求超过一半的签名是有效的，并且签名者不能重复，这确保了每一轮中只有一个节点可以获得正确的块，这是一定的共识；。

可以看出，POS的安全性比pow要低，因为验证器的集合是已知的，而且验证器的数目很少。与pow需要足够的算力进行攻击不同，POS联合验证器中一定比例的节点在犯罪时可以进行攻击。那么如何提高POS的安全性呢？

（1） 惩罚机制：刀耕火种；

（2） 配合多种算法，优势互补：如Boca的碎片化和POS相结合，相互协调，并利用该体系结构的交互性来中心化资金保护所有链：允许一个并行链的主机可以为多个并行链提供完整的安全保障，而不是用部分资金来保护部分链，形成了低效率和浪费资金的状态；您甚至不需要所有参与者来检查所有状态转换。同时，将随机选举验证器节点组与grandpamp；保证了Babe网络的整体运行安全。

综上所述，在网络性能方面，POS具有较高的吞吐量，其安全性能需要多种算法的协同工作。

3资源利用

POS算法几乎没有资源消耗，唯一消耗的是网络带宽资源。POW-mining经历了CPU/GPU/ASIC芯片的一系列迭代，这些芯片都是为了更有效地挖矿硬币。在这个过程中，消耗了大量的电力、算力和硬件资源，可以说是资源的浪费。但从另一个角度看，电煤矿业已经形成了完整的产业链：水电站、电网、矿机制造等。只是网络找到了正确的散列值。事实上，它没有任何其他效果。它只是挖钱。

4分权

在poca的非营利组织出现之前，POW和POS都会逐渐演变为权力中心化的问题。传统POS存在大户相互投票、相互推荐为大节点的现象，人们参与的机会较少；而且由于没有民主公投等明确的网络问题解决机制，形成了类似于POW矿坑的价值循环，必须从外部输入。它的安全性与用户没有直接关系，而是通过大节点或矿工等媒体，让世界上所有的熙熙攘攘都为之造福。只是中心化的结果违背了区块链网络的初衷。

总而言之：

POW依赖于谁的算力大而获得网络奖励，但不一定是大的算力就能得到，会造成资源的浪费；虽然pow的网络速度慢，但具有较高的可靠性。

POS是基于质押绑定来获得奖励的，质押越多，就越没有额外消费。网络安全性相对较弱，但可以通过与其他算法的配合来提高。