關鍵要點
權益證明是一種流行的替代工作量證明的共識機制。驗證者無需計算能力來驗證交易，而是必須質押代幣。這一事實大大減少了所需的能源消耗。權益證明還可以提高去中心化、安全性和可擴展性。
然而，對於市值較低的區塊鏈來說，51% 攻擊相對容易實現。由於權益證明具有高度的通用性，因此它針對不同的區塊鏈和用例具有廣泛的變體。
介紹
權益證明是目前區塊鏈網絡最受歡迎的選擇。但由於存在如此多的變體，理解其核心概念可能很棘手。如今，你不太可能看到它的原始形式。儘管如此，所有類型的權益證明都具有相同的關鍵核心概念。瞭解這些相似之處將有助於你更好地選擇你使用的區塊鏈及其運作方式。
權益證明是什麼意思？
權益證明共識算法於 2011 年在 Bitcointalk 論壇上推出。它被提議作爲解決工作量證明問題的解決方案。雖然它們都具有相同的目標，即達成區塊鏈共識，但它們所採用的過程卻截然不同。參與者不需要提供計算密集型證明，而只需證明他們已質押代幣。
權益證明如何運作？
權益證明算法使用僞隨機選舉過程從一組節點中選擇驗證者。該系統使用多種因素，包括質押年齡、隨機化元素和節點財富。
在權益證明系統中，區塊是“僞造”的，而不是開採的。但是，您仍然可能偶爾聽到“開採”一詞。大多數權益證明加密貨幣在推出時都會提供“預鍛造”硬幣，以允許節點立即啓動。
參與鍛造過程的用戶必須將一定數量的硬幣鎖定在網絡中作爲他們的賭注。賭注的大小決定了節點被選爲下一個驗證者的機會——賭注越大，機會越大。選擇過程中添加了獨特的方法，以支持不僅僅是網絡中最富有的節點。最常用的兩種方法是隨機區塊選擇和硬幣年齡選擇。
隨機區組選擇
在隨機區塊選擇方法中，驗證者是通過尋找具有最低哈希值和最高權益的組合的節點來選擇的。由於權益的大小是公開的，因此其他節點通常可以預測下一個僞造者。
幣齡選擇
幣齡選擇方法根據代幣質押的時間來選擇節點。幣齡的計算方法是將代幣質押的天數乘以質押的代幣數量。
一旦節點僞造了一個塊，它的幣齡就會被重置爲零，並且必須等待一段時間才能僞造另一個塊——這可以防止大股東節點主導區塊鏈。
驗證交易
每種使用權益證明算法的加密貨幣都有自己的一套規則和方法，這些規則和方法相結合形成它認爲對網絡及其用戶來說最佳的組合。
當一個節點被選中來僞造下一個區塊時，它將檢查區塊中的交易是否有效。然後它簽署該區塊並將其添加到區塊鏈中。作爲獎勵，該節點會從區塊中獲得交易費，在某些區塊鏈上，還會獲得硬幣獎勵。
如果某個節點想停止僞造，那麼它的權益和獲得的獎勵將在一段時間後被釋放，讓網絡有時間驗證該節點沒有在區塊鏈中添加欺詐性區塊。
哪些區塊鏈使用權益證明？
以太坊之後的大多數區塊鏈都使用權益證明共識機制。通常，每個機制都會根據網絡需求進行修改。我們將在本文後面介紹這些變化。以太坊本身目前正在通過以太坊 2.0 轉向權益證明。
使用權益證明或其某種形式的區塊鏈網絡包括：
1. BNB鏈
2. BNB智能鏈
3. Solana
4.雪崩
5.圓點圖案
權益證明的優勢
與工作量證明相比，權益證明具有許多明顯的優勢。因此，新的區塊鏈幾乎總是使用權益證明。其優點包括：
適應性
隨着用戶需求和區塊鏈的變化，權益證明也會隨之變化。從大量可用的改編版本中可以明顯看出這一點。該機制用途廣泛，可以輕鬆適應大多數區塊鏈用例。
去中心化
由於更實惠，鼓勵更多用戶運行節點。這種激勵和隨機化過程也使網絡更加去中心化。儘管存在權益池，但個人在權益證明下成功僞造區塊的機會要高得多。總的來說，這減少了對權益池的需求。
能源效率
與工作量證明相比，權益證明具有極高的能源效率。參與成本取決於質押代幣的經濟成本，而不是解決難題的計算成本。這種機制可以顯著減少運行共識機制所需的能源。
可擴展性
由於權益證明不依賴物理機器來達成共識，因此它更具可擴展性。無需大型採礦場或採購大量能源供應。向網絡添加更多驗證者更便宜、更簡單、更方便。
安全
質押是一種經濟激勵手段，可促使驗證者不處理欺詐交易。如果網絡檢測到欺詐交易，驗證者將失去部分質押以及未來參與的權利。因此，只要質押金額高於獎勵，驗證者損失的代幣就會多於其通過欺詐活動獲得的代幣。
爲了有效控制網絡並批准欺詐交易，節點必須擁有網絡的多數股權，也稱爲 51% 攻擊。根據加密貨幣的價值，幾乎不可能控制網絡，因爲你需要獲得 51% 的流通供應量。
權益證明的缺點
雖然權益證明相較於工作量證明有很多優勢，但它仍然存在一些弱點：
分叉
使用標準的權益證明機制，人們不會對分叉的兩邊都進行挖礦產生不利影響。在工作量證明機制下，兩邊都進行挖礦將導致能源浪費。使用權益證明機制，成本要低得多，這意味着人們可以對分叉的兩邊都進行“下注”。
無障礙設施
要開始質押，您需要區塊鏈的原生代幣供應。這需要您通過交易所或其他方式購買代幣。根據所需的金額，您可能需要大量投資纔能有效地開始質押。
有了工作量證明，你可以購買廉價的挖礦設備，甚至可以租用。有了它，你可以加入礦池並開始快速驗證和賺錢。
51%攻擊
雖然工作量證明也容易受到 51% 攻擊，但權益證明會大大降低攻擊難度。如果代幣價格暴跌或區塊鏈的市值較低，理論上可以很便宜地購買超過 50% 的代幣並控制網絡。
工作量證明與權益證明
當我們比較這兩種共識機制時，會發現一些核心的區別。
然而，區塊鏈中存在各種各樣的權益證明機制。許多差異取決於所使用的具體機制。
其他基於權益證明的共識機制
權益證明具有高度適應性。開發人員可以更改確切的機制以適應區塊鏈的特定用例。以下是一些最常見的
委託權益證明（DPoS）
委託權益證明允許用戶在不成爲驗證者的情況下質押代幣。在這種情況下，他們將代幣質押給驗證者以分享區塊獎勵。委託人質押給潛在驗證者的代幣越多，其被選中的機會就越大。驗證者通常可以更改與委託人分享的金額作爲激勵。驗證者的聲譽也是委託人的一個重要因素。
提名權益證明（NPoS）
提名權益證明是 Polkadot 開發的一種共識模型。它與委託權益證明有許多相似之處，但有一個關鍵區別。如果提名人（委託人）在惡意驗證者背後質押，他們也可能會失去自己的權益。
提名人最多可以選擇 16 位驗證者作爲抵押。然後，網絡會將他們的抵押均勻地分配給選定的驗證者。Polkadot 還使用了博弈論和選舉理論中的幾種方法來確定誰將創建新區塊。
權益證明 (PoSA)
BNB 智能鏈使用權益證明機制來生成網絡共識。該共識機制結合了權益證明和權益證明機制，讓驗證者輪流鍛造區塊。一組 21 名活躍驗證者有資格參與，他們根據自己質押或委託的 BNB 數量進行選擇。該集合每天確定，BNB 鏈會存儲選擇結果。
結論
自比特幣以來，我們向網絡添加交易塊的方式發生了巨大變化。現在我們不再需要依賴計算能力來生成加密共識。權益證明系統具有許多優勢，歷史也證明了權益證明是有效的。隨着時間的推移，比特幣似乎將成爲僅存的少數幾個工作量證明網絡之一。目前看來，權益證明將繼續存在。
