去中心化的加密货币网络需要确保没有人在没有像 Visa 或 PayPal 这样的中央机构的情况下两次花费相同的钱。为了实现这一目标,网络使用一种称为“共识机制”的东西,这是一种允许加密网络中的所有计算机就哪些交易是合法的达成一致的系统。
当今大多数加密货币使用两种主要的共识机制。 工作量证明是两者中较旧的一个, 被比特币 、 以太坊 1.0 和许多其他产品使用。较新的共识机制称为权益证明 ,它为以太坊 2.0、Cardano、Tezos 和其他(通常较新的)加密货币提供动力。要了解权益证明,首先了解工作量证明会很有帮助,因此我们在此解释器中将它们配对。
什么是工作量证明?
工作量证明是最初的加密共识机制,最早由比特币使用。工作量证明和挖矿是密切相关的想法。它之所以被称为“工作量证明”,是因为网络需要大量的处理能力。工作量证明区块链由世界各地的虚拟矿工保护和验证,竞相成为第一个解决数学难题的人。获胜者可以使用最新经过验证的交易更新区块链,并由 网络获得预定数量的加密货币奖励。
工作量证明具有一些强大的优势,特别是对于像比特币这样相对简单但价值巨大的加密货币( 了解有关比特币如何运作的更多信息 )。这是一种经过验证的、强大的维护安全去中心化区块链的方法。随着加密货币价值的增长,更多的矿工被激励加入网络,从而提高其力量和安全性。 由于涉及的处理能力很大,任何个人或团体都无法干预有价值的加密货币的区块链。
另一方面,这是一个能源密集型过程,可能难以扩展以适应以太坊等智能合约兼容区块链可以生成的大量交易。因此,已经开发了替代方案,其中最受欢迎的称为权益证明。
什么是权益证明?
以太坊的开发人员从一开始就明白,工作量证明会带来可扩展性的限制,最终需要克服这些限制——事实上,随着以太坊驱动的去中心化金融(或 DeFi) 协议的普及,区块链一直在努力跟上,导致费用飙升。
虽然比特币区块链主要只需要处理传入和传出的比特币交易,就像一本庞大的支票簿一样,但以太坊的区块链还必须处理大量的 DeFi 交易、 稳定币智能合约、NFT 铸造和销售,以及开发人员未来提出的任何创新。
他们的解决方案是构建一个全新的 ETH2 区块链—— 该区块链 于 2020 年 12 月开始推出,预计将于 2022 年完成。以太坊的升级版将采用一种更快、资源密集度更低的共识机制,称为权益证明。包括 Cardano、Tezos 和 Atmos 在内的加密货币都使用权益证明共识机制, 目标是最大限度地提高速度和效率,同时降低费用。
在权益证明系统中,质押的功能与工作量证明的挖矿类似,因为它是选择网络参与者将最新一批交易添加到区块链并赚取一些加密货币作为交换的过程。
具体细节因项目而异,但一般来说,权益证明区块链采用“验证者”网络,他们贡献(或“质押”)自己的加密货币,以换取验证新交易、更新区块链和获得奖励的机会。
该网络根据每个验证者在池中拥有的加密货币数量以及他们在那里拥有加密货币的时间长度来选择获胜者——实际上是奖励投资最多的参与者。
一旦获胜者验证了最新的交易区块,其他验证者就可以证明该区块是准确的。当证明达到阈值数量时,网络会更新区块链。
所有参与的验证者都会获得原生加密货币的奖励,该奖励通常由网络根据每个验证者的股份比例分配。
成为验证者是一项重大责任,需要相当高水平的技术知识。验证者需要质押的最低加密货币数量通常相对较高(例如,对于 ETH2,它是 32 ETH),如果验证者节点离线或验证“坏”交易块,验证者可能会通过称为罚没的过程失去部分股份。
但即使这听起来责任太大,您仍然可以通过加入其他人运营的质押池来参与质押,并为原本会闲置的加密货币获得奖励。这个过程通常被称为委托,Coinbase 交易所提供的工具可以使其变得简单和无缝。
工作量证明和权益证明之间有什么区别?
能源消耗是两种共识机制之间的一个主要区别。由于权益证明区块链不需要矿工在重复的流程上花费电力(竞争解决相同的难题),权益证明允许网络以大幅降低的资源消耗运行。
这两种共识机制都会产生经济后果,惩罚网络中断并阻止恶意行为者。在工作量证明中,矿工提交无效信息或区块的惩罚是计算能力、能源和时间的沉没成本。在权益证明中,验证者质押的加密资金可以作为经济激励,以网络的最佳利益行事。如果验证者接受坏区块,他们的部分质押资金将被“削减”作为惩罚。验证者可以被罚没的数量取决于网络。