Cointelegraph 正在通過其“區塊鏈開發人員的思維”系列跟踪一個全新的區塊鏈從開始到主網的發展過程。在前面的部分中，Koinos Group 的Andrew Levine 討論了團隊自確定他們打算解決的關鍵問題以來面臨的一些挑戰，並概述了阻礙區塊鏈採用的三個“危機”：可升級性、可擴展性和治理。本系列關注共識算法：第1 部分是關於工作量證明的，第2 部分是關於權益證明的，第3 部分是關於銷毀證明的。
這篇文章是我關於共識算法的系列文章的第二篇，在這篇文章中，我利用自己獨特的視角來幫助讀者更深入地理解這個經常被誤解的概念。在本系列的第一篇文章中，我探討了工作量證明（OG 共識算法），在本文中，我將探討權益證明。
正如我在上一篇文章中所解釋的，從博弈論的角度來看，區塊鍊是一種遊戲，在這種遊戲中，玩家通過將交易分組到與其他玩家創建的交易塊相匹配的塊中來競爭驗證交易。加密貨幣學用於隱藏允許這些人作弊的數據，然後使用隨機過程將數字代幣分發給遵守規則的人，並生成與其他人提交的塊相匹配的塊。然後將這些塊鏈接在一起，以創建網絡上曾經執行過的所有交易的可驗證記錄。
當人們產生包含不同交易的新區塊時，我們稱其為“分叉”，因為鏈現在分叉到兩個不同的方向，而確保每個人更新他們的數據庫以相互匹配的是他們在他們被懲罰時的懲罰方式。不要。
比特幣(BTC) 的真正創新是創建了一個優雅的系統，將加密貨幣學與經濟學相結合，以利用電子硬幣（現在稱為“加密貨幣”）來使用激勵措施來解決僅靠算法無法解決的問題。人們被迫進行無意義的工作來挖礦區塊，但安全性並非來自於工作的表現，而是知道如果沒有資本的犧牲，這項工作是不可能完成的。如果不是這種情況，那麼該系統就沒有經濟成分。
這項工作是犧牲資本的可驗證代理。由於網絡無法“理解”外部貨幣，因此需要實施一個系統，將外部激勵（法定貨幣）轉換為網絡可以理解的東西——哈希。一個賬戶創建的哈希越多，它必須犧牲的資本就越多，它就越有動力在正確的分叉上生產區塊。
由於這些人已經花錢購買硬件並運行它來生產區塊，因此他們的激勵懲罰很容易，因為他們已經受到了懲罰他們花了錢，所以如果他們想繼續在錯誤的鏈上生產區塊，那很好。他們不會獲得任何獎勵，也不會賺回他們的錢。他們會白白犧牲這筆錢。他們的區塊不會被網絡接受，也不會獲得任何代幣。
這個工作量證明系統確保不想遵守規則的人（也就是惡意行為者）的唯一方法是獲取和運行比其他人加起來更多的硬件（即發起51% 攻擊）。這就是工作量證明背後的優雅。如果不犧牲不斷增加的資本，該系統就無法運行。然而，股權證明以一種根本不同的方式運作，具有重要的博弈理論後果。
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權益證明
權益證明(PoS) 於2011 年由Bitcointalk 論壇成員QuantumMechanic 首次提出，作為工作量證明的低成本（對於礦工）替代方案：
“我想知道隨著比特幣的分佈越來越廣泛，是否會發生從基於工作量證明的系統向股權證明的轉變。 我所說的股權證明的意思是，不是你對接受的交易歷史的“投票”由你帶到網絡的計算資源份額加權，而是由你可以證明你擁有的比特幣數量加權，使用你的私人鑰匙。”
在權益證明中，代幣持有者只需犧牲其資本的流動性即可獲得區塊獎勵，而不是強迫區塊生產者犧牲資本來獲取和運行硬件以獲得獲得區塊獎勵的能力。已經持有網絡代幣的人，如果在一段時間內放棄轉讓這些代幣的權利，他們可以獲得更多的代幣。
對於習慣於花錢購買和運行硬件以獲得區塊獎勵的人來說，這是一個有吸引力的提議。工作量證明對於加密貨幣的啟動非常有用，一旦該階段結束，這種有價值的貨幣的持有者就會發現自己不得不將他們的勞動成果——這種有價值的貨幣——換成一種外部貨幣（通常是他們表面上與之競爭的法定貨幣）購買資本設備和能源只是為了維護他們的系統。
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股權證明非常適合讓這些人提高利潤率，同時讓他們保持對網絡的控制。問題在於它降低了網絡安全性，因為惡意行為者不再需要在大量硬件上犧牲金錢並運行它來發起攻擊。攻擊者只需要獲得平台基礎貨幣的51% 並將其質押即可控製網絡。
為了阻止這種攻擊，PoS 系統必須實施額外的系統來“削減”被發現在“丟失”鏈（“削減條件”）上產生不可逆區塊的驗證者的區塊獎勵。這個想法是，如果有人獲得49% 的代幣供應並使用該股份在失敗的分叉上生產塊，他們將失去他們在主鏈上的質押代幣。
這些是複雜的系統，旨在“收回”用戶帳戶的區塊獎勵，這增加了網絡的計算開銷，同時引發了合法的道德問題（“如果可以削減，這是我的錢嗎？”）。它們也只有在攻擊者未能獲得51% 的代幣供應時才有效。這在具有託管質押的中心化交易所的世界中尤其成問題。這意味著交易所完全有可能在不承擔任何風險的情況下控制超過51% 的給定代幣供應，從而使攻擊成本降至最低。事實上，這在最近的歷史上已經發生在世界上最常用的區塊鏈之一，曾經價值近20 億美元：Steem。
可以在此處找到該事件的精彩歷史。根據該賬戶，我們目的的重要細節是，三個交易所持有的資金已成功用於獲得一個主要區塊鏈的51% 控制權。從所有參與者最慈善的角度來看，所有這些實體控制鏈的“成本”很少，因為它們以非常低的成本獲得了大量股份。事實上，中心化交易所實際上是為了增持大量股權而付費的，因為它們的目的是充當代幣的中心化託管人。
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實施這些削減條件絕非易事，這就是為什麼這麼多像Solana 這樣的股權證明項目，他們自己承認，推出了中心化解決方案，以及為什麼這麼多其他項目（如ETH 2.0）正在採取這種方式長期實施PoS。典型的解決方案是給基金會足夠大的股份，這樣它才有能力確定誰是惡意行為者並削減他們的獎勵。
綜上所述，工作量證明有利於引導去中心化，但效率低下。與工作量證明相比，權益證明有利於降低去中心化網絡的運營成本，但它進一步鞏固了礦工的地位，需要復雜且道德上有問題的削減條件，並且無法防止“交易所攻擊”。
我將在下一篇文章中討論的假設問題是，是否存在一種“兩全其美”的解決方案，可以通過股權證明的效率實現工作量證明的去中心化和安全性。所以，請繼續關注
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Andrew Levine 是Koinos Group 的首席執行官，Koinos Group 是一個由行業資深人士組成的團隊，通過可訪問的區塊鏈技術加速去中心化。他們的基礎產品是Koinos，這是一個免費且可無限升級的區塊鏈，具有通用語言支持。
資訊來源：由0x資訊編譯自COINTELEGRAPH。版權歸作者Andrew Levine所有，未經許可，不得轉載