科普 | 号称“区块链的灵魂”的共识机制是什么？

这是白话区块链的第1372期原创 

作者 | 郭立芳
出品｜白话区块链（ID：hellobtc）

当你开始涉猎区块链或加密货币时，似乎经常会遇到 PoW、PoS 等烧脑名词。今天，我们就来聊聊，什么是 PoW、PoS、DPoS。

PoW、PoS、DPoS，用一句话概括，就是区块链的三种主流共识机制。

而区块链，通俗地说，是一个去中心化的账本。只是这个账本与传统账本不同，不是由会计或少数几个人来记账，而是人人都可以参与记账。

而且，这个记账需要一个大家都认可的规则，即“怎样记账才是有效”，而这个大家认可的规则就是区块链的共识机制。

比如，你们一大家人计划去国外旅游，通过商议后，选了泰国，那么到泰国去旅游就是你们家形成的共识。而商议的方式，是少数服从多数，而少数服从多数就是你们家确定旅游目的地的共识机制。

同样，PoW、PoS、DPoS，分别代表区块链网络的三种主要记账规则，它们的作用非常大，直接关系到记账权和相关收益的分配。不夸张地说，共识机制是区块链的灵魂。

 01 
PoW（Proof-of-Work）
工作量证明机制

工作量证明，简单来说 ，就是一份用来确认你做过一定量工作的证明。它就像你的大学毕业证，证明了你确实有四年大学的学习经历。工作量证明机制，就是用工作量结果来证明贡献大小，再根据贡献大小确定记账权和奖励。

这个证明过程，是依赖计算机进行数学运算进行的。可以理解为：大家都去解答同一个题目，谁先算出来，谁就负责记账，并得到相应报酬，这个报酬就是网络产生的数字货币。

比如，在比特币的网络系统里，谁先解题出来，谁就先得到比特币作为奖赏。

PoW 的优点是，完全去中心化，公平公正，不需要中心化的管理机构，用户（即节点）之间实现了公平竞争，谁先解出题目，谁就获得相应收益。

其主要缺点是浪费能源。大家一起算题目，都要耗费算力，而最终有效的只有一个用户所做的功，其他人做的都是无用功。

而计算机是靠电力来带动的，大家一起用计算机算题，其实也耗费了大量电力资源。比如比特币就是采用 PoW 共识机制，每年需要消耗价值几十亿美元的电力，一直遭人诟病。

 02 
PoS（Proof-of-Stake）
权益证明机制

权益证明机制，即拥有越多股权，就可以获得更多奖励。这里的股权是指你持有的数字货币的数量和时间，根据它来分配权益，类似股票的分红制度。

你持有的币越多，持有的时间越长，即币龄（币龄=持币数*持币时间）越大，就能拿到越多的分红，也就有更大的记账权利。

PoS的优点有三个：

一是耗能少，不需要像工作量证明机制一样，耗费大量的能源。

二是作恶成本高昂，想要攻击网络的话，必须要有51%的币龄，这个难度就很大了，不但需要大量的币，还要持有足够长的时间；

三是达成共识的时间短，网络环境好的话，可实现毫秒级速度。

PoS 的缺点有两个，一是持币趋于集中化，因为持有的币越多，时间越长，分配的收益越大，获得的币越多，使币过于集中；另一个是流动性变差，持币有收益分配，就没有动力去套现，会屯币不动，开启躺赚模式，导致币的流动性变差。

 03 
DPoS
委托权益证明机制

DPoS 委托权益证明机制，是在 PoS 基础上优化而来的，通过投票选举的方式，选出生产者，代表他们履行权利和义务，而不是用算力来决定。

如果生产者不称职，随时可能会被投票出局。投票的权重和分配的收益，都是按照持有的加密货币数量占总量的百分比来计算的，51%的股东的投票结果是不可逆且有约束力的。

DPoS 和股份制公司类似，普通的股民不能进董事会，要通过投票选举代表来组成董事会，用每个人手上的数字货币计算权重，再根据权重投票选举出能代表他们权益的人，代理记账。

DPoS 的优点是，记账节点数量少，协作高效，记账效率高。其缺点是减弱了去中心化的程度，由选出的代表进行记账，存在一定的中心化控制。

 04 
结语

目前，还没有任何一种共识机制是完美的，都有各自的短板。随着区块链技术地不断发展，共识机制也会不断优化，未来可期。

END

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