总结
共识确保网络参与者无需中央权威即可验证交易。
挖矿涉及验证交易以换取奖励，而共识算法则实现交易验证。
PoS 需要质押资产才能成为验证者，质押金额越高，被选中的机会就越大。
DPoS 涉及投票选出验证交易的代表，以提供速度和可扩展性。
PoS 和 dPoS 在区块创建（权益与民主选举）和治理（严格与民主）方面有所不同。
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什么是共识和挖矿？
什么是区块链共识？
区块链技术的核心理念是优先采用去中心化的记账方式。该概念确保网络中的每个参与者或节点都可以访问电子账本（区块链）的副本并实时确认其内容的有效性。
这种模式消除了银行等中央机构，参与者或网络节点共同确认输入区块链的数据是有效的。要实现这一点，网络必须采用一种手段来协调各个成员持有的所有账本副本。只有这样才能达成共识。
换句话说，共识确保所有网络参与者都同意区块链分类账的新条目或交易不会使旧条目或交易无效。
什么是挖矿？
您会同意，如果不建立奖励制度，让人们承担起保护网络的责任会有些困难。这就是为什么区块链几乎总是在其共识协议周围纳入基于激励的经济。这样的系统激励区块链网络的普通用户验证交易。作为对网络安全做出贡献的回报，验证者通常会获得以区块链的原生加密货币计价的奖励。
不同类型的共识算法
值得注意的是，有几种协议专门用于实现区块链共识。以下是一些流行的选项：
工作量证明
权益证明
委托权益证明
提名权益证明
权威证明
时间证明
验证证明
所有上述共识机制都具有一个共同点，即它们都希望实现由网络参与者管理的交易验证系统。然而，它们之间的区别在于它们建立共识和挑选验证者的方式。例如，工作量证明机制要求验证者将其计算能力投入到网络。另一方面，权益证明机制允许验证者根据其意愿在区块链上锁定一定数量的加密货币。
为什么区块链需要共识机制
如前所述，共识协议使去中心化系统能够验证输入区块链账本的数据。它们确保区块链不依赖于中央权威。相反，它们确保网络参与者由于采用了共识协议，可以在验证过程中发挥重要作用。
共识协议实施和管理随机挑选负责向区块链添加新交易的验证者的系统。这些协议还激励参与者与整个区块链的目标协同工作。因此，对生态系统安全做出贡献的活动会得到奖励。另一方面，一些共识协议会因停机或恶意活动而惩罚验证者。
什么是权益证明（PoS）？
如前所述，工作量证明 (PoW) 协议是有史以来第一个共识算法变体，它要求多个节点设置强大的采矿机，才有机会成为验证者。根据Digiconomist 的比特币能源消耗指数，平均比特币交易消耗 704.75 千瓦时的电力——相当于美国普通家庭约 24.16 天的用电量。
因此，对 PoW 的节能替代方案的需求催生了权益证明机制。与 PoW 不同，权益证明要求用户质押某些加密资产来证明他们成为验证者的承诺。
本质上，潜在的验证者需要将资产锁定在区块链上，以表明他们对网络健康的承诺。整个想法围绕着这样一个理由：如果参与者的钱处于危险之中，那么损害网络的有效性是不合理的。
PoS 机制从利益相关者池中随机选择验证者。可以将其视为基于抽奖的选择系统，幸运的获胜者可以将新一批交易添加到区块链中。每次添加新的交易块时，抽奖都会再次启动以选择下一个验证者。
请注意，随着质押代币数量的增加，成为验证者的机会往往会增加。换句话说，质押额（区块链上锁定的代币数量）较高的节点往往有更高的机会被选为验证者。影响选择过程的另一个因素是质押时间。
此外，成功的验证者还会获得 PoS 网络新铸造的代币作为奖励。这是交易费之外的奖励。
PoS 的另一个重要细节是，它会施加惩罚措施以阻止恶意行为。违约者（未能完成任务或添加无效交易的验证者）可能会失去部分或全部质押资金。违约者在失去质押后甚至可能被禁止。使用 PoS 机制的区块链的一个例子是以太坊。
权益证明的优点和缺点
优点
PoS共识机制的优点如下
与工作量证明算法相比，PoS 在能源消耗方面有显著改善。PoS 区块链基于权益的验证过程使其比 PoW 网络更节能。
PoS共识机制建立了一个激励或惩罚验证者的经济体系，这个体系很大程度上防止了验证者欺诈和冷漠的现象的发生。
由于质押的计算要求不像 PoW 机制那样技术性，因此更多的区块链用户可以参与验证过程。根据我们对共识的定义，参与维护网络安全的人越多，区块链就越去中心化。因此，与基于 PoW 的生态系统中的挖矿机制相比，质押是一种更具包容性的模型。
PoS 的缺点
PoS 共识算法倾向于将验证过程限制在高净值参与者，因为高额质押者通常优先考虑。然而，一些解决方案已经找到了解决这个问题的方法。他们建立了一个平台，用户可以将资产集中起来并共同质押。这些解决方案允许通常无法满足最低财务质押要求的网络参与者以集体方式进行质押。这也提高了他们被选为验证者的机会。
还值得一提的是，区块链容易受到一种称为51% 攻击的威胁，这种攻击通常发生在一个实体控制超过 50% 的网络资源时。在基于 PoS 共识的区块链中，当一个实体拥有整个网络质押总额的一半以上时，就会发生 51% 攻击。在这种攻击期间，可以操纵区块链的历史数据。
什么是委托权益证明（DPoS）？
委托权益证明 (DPoS) 是另一种权益证明变体，其速度和可扩展性都与此相关。与 PoS 共识机制不同，DPoS 建立了向整个网络开放交易验证系统的基础设施。它希望让每个人都参与进来，即使是那些无法满足成为验证者最低要求的人。
该概念试图使网络民主化，以便普通用户可以投票选出代表他们承担验证相关任务的代表。顾名思义，DPoS 允许普通区块链用户投票选出愿意承担验证交易技术要求的代表。
DPoS 如何运作？
表决
如前所述，投票是 DPoS 的重要组成部分。该协议根据用户质押的区块链原生代币数量为用户分配投票权。在某些情况下，质押者可以将其投票权转让给其他用户，而不是直接投票给验证者节点。
证人
见证人是被选出的节点运营商，负责将新的交易区块添加到区块链中。他们必须满足区块生产者所需的硬件规格。更重要的是，他们应该拥有良好的声誉，以吸引足够的选票。一旦见证人成功添加新的交易区块，他们就会获得奖励，并可以与投票给他们的权益持有者分享这些奖励。
交易时间
dPoS 的交易时间比 PoS 短很多。这是因为大多数 DPoS 区块链都维护着一个小型见证人网络——通常在 20 到 100 之间。因此，验证交易区块所需的时间更少。
代表
代表是 DPoS 区块链治理的核心要素，因为他们提出的变更将影响区块链网络的未来。随后，这些变更将被提交投票。只要网络参与者已经质押了网络的原生代币，他们就可以参与此治理投票活动。
委托权益证明（DPoS）的局限性
解释了 DPoS 共识机制的运作后，你可能会想：它的局限性是什么？
由于有限数量的节点支持验证过程，dPoS 区块链往往会变得中心化。对于依赖少数见证人验证交易的区块链来说尤其如此。
权益证明 (PoS) 与委托权益证明 (DPoS) 之间的差异
区块创建
PoS 协议的验证者选择过程基于用户的质押权。换句话说，当用户在区块链上锁定资产时，他们就有资格成为验证者。相比之下，dPoS 实现了一个民主系统，即代币持有者选举验证者。由于 dPoS 将交易验证角色分配给少数参与者，因此区块创建时间（即添加新交易区块所需的时间）通常更短。
另一方面，PoS 允许几乎任何节点运营商竞争验证者的角色，只要他们满足质押要求。因此，选择验证者需要更多时间。
