背景資訊

出自:不可能三角

PoW、PoS與DPoS 區塊鏈三大共識機制

要聊共識機制之前,我們需要先知道所謂的不可能三角。在區塊鏈中,不可能的三角指的是

目前來說沒有一個共識機制可以完美的同時兼具這三項特質。也就是說,我要是希望傳輸速度快,那可能就要犧牲一些去中心化的特性;那若我強調去中心化,那可能就需要犧牲一點擴展性。

PoW (Proof of Work 工作量證明)

PoW、PoS與DPoS 區塊鏈三大共識機制

付出的越多,獲得的獎勵就越多,常見的比特幣(BTC)以及以太幣(ETH)皆是採用 PoW。一般來說,礦工們可以透過CPU、GPU或 ASIC等各種設備來進行挖礦,透過大量的算力來爭取出塊的權利,同時也是區塊鏈中最早出現的共識機制。

拳頭越大,獲得的獎勵就越多

雖然PoW可以讓整體網絡相對去中心化,但確認交易的速度卻相當緩慢,這也使得區塊鏈想要融入我們日常的生活有不少阻力。另一方面,當越來越多的礦工投入時,便造成了大量的能源浪費,據之前新聞報導,挖礦的耗電量相當於愛爾蘭全國的用電總和,其耗能層度可見一班

缺點

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PoW 有兩個非常關鍵的缺陷:

PoS (Proof of Stake 權益證明)

PoW、PoS與DPoS 區塊鏈三大共識機制

有別於 PoW透過計算能力來獲得獎勵,PoS則是透過持幣的數量來作為獎勵的依據,當你持有幣的數量越多,就擁有越高的概率來取得記帳的權利。

因此,PoS免去了原先大量礦機的耗能,但區塊鏈的擴容以及確認的速度依舊沒有被解決

缺點:無利害關係(nothing-at-stake)

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它適用於分叉,所以當網絡分裂成兩個獨立的部分時,單一的 PoS 會鼓勵持股人跟隨所有的分叉鏈。在 PoW 中,你不能這麼做,因為你的礦機受限於其可以完成的工作量。但是如果你質押的代幣以同樣的方式存在於所有的分叉上,你在分叉上不會失去什麼,為了獲取更多盈利,會鼓勵分叉。分叉對於網絡來說是不健康的,它們會停止增長、讓用戶感到困惑,並減緩發展過程。

另一個問題是,所有這些權益質押者必須交流並同步他們對鏈的演進的看法。對 PoW 來說,這沒什麼關係。有人會找到下一個區塊,其他所有人都可以驗證這個解是否正確。對於 PoS ,必須確定誰將提議下一個區塊,然後所有人都必須同意該塊是有效的。

<aside> 💡 大部分區塊鏈的 POS 共識會加入「消減懲罰」解決無利害關係問題。

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歷史

區塊鏈 Blockchain - 共識機制之權益證明 Proof-Of-Stake