共识机制是区块链运行的核心，确保区块链的安全性和有效性。简单来说，共识机制就是区块链如何在多台计算机上运行，而不是在中心化的服务器上运行。目前，共识机制有两大类：工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS)。
这两种系统都需要一种方法来确保验证交易的参与者诚实行事。这是任何区块链的核心功能。对于工作量证明区块链，矿工需要解决复杂的高强度数学问题，这需要昂贵的设备。然后，为了保护权益证明网络，验证者将加密货币锁定为抵押品。即使在权益证明类别中，也有无数旨在实现特定目标的变体。
其中一个例子就是提名权益证明 (NPoS)。虽然 NPoS 建立在去中心化的权益证明系统的基础上，但它也旨在通过引入提名人和验证者，比其前身更加民主。
但事情还远不止这些。
在本文中，Ledger Academy 将阐释什么是提名权益证明、它如何运作以及它的一些优点和缺点。
因此，事不宜迟，让我们开始吧。
什么是提名权益证明（NPoS）？
提名权益证明是权益证明共识机制的一种变体，旨在比其前身更加民主，因此也更加公平。简而言之，它允许代币持有者提名验证者来代表他们参与区块验证过程。只有提名的验证者才能参与区块形成，并且每个提名者可以提名特定数量的验证者。
随后，这些网络会自动将权益均匀分配给参与验证者，并对验证者和提名者实施惩罚机制，以防出现恶意活动。Polkadot是第一个创建和使用提名权益证明系统的区块链，支持其互操作性和去中心化的核心使命。
但它究竟是如何工作的呢？
提名权益证明（NPoS）如何运作？
好吧，提名权益证明通过将网络分为两个参与者：验证者和提名人，将传统的权益证明机制与利益相关者投票结合起来。
区块验证器的功能与传统的 PoS 验证器类似。这些验证器通过验证区块链下一个区块的交易有效性来帮助维护安全性。但是，它们有一个关键区别：验证器节点不是像大多数 PoS 机制那样随机选择的，而是由另一个节点提名。
NPoS 投票机制遵循注重公平代表性的顺序 Phragmen 选举技术。虽然这听起来很复杂，但让我们分解一下它的含义。
首先，每个区块都由一个活跃验证者集处理。这是一组由提名者选择的验证者。提名者可以提名特定数量的验证者节点。接下来，验证者根据支持他们的权益在验证者集中获得位置。
为了选择最适合这项工作的验证者，提名人还可以查看各种指标，例如他们的过往记录、链上 ID、网站和任何其他支持链接。这种尽职调查至关重要，因为验证者的行为直接影响提名人的权益。
获得最多提名的验证者，因此拥有更高的权益支持，将成为该区块的验证者集。这会在每个“时代”发生变化，这是一个预先定义的时间量，范围从 4 小时到 24 小时。一旦活动集最终确定，网络就会在所有选定的验证者之间分配权益，以保持流程公平。
NPoS 与 DPoS：有什么区别？
如果你对委托权益证明有所了解，你可能已经注意到这两种共识机制的行为非常相似。尽管它们有相似之处，但它们并不完全相同。
NPoS 和 DPoS 区块链中的验证都围绕两个不同的网络用户进行，其中一个有权投票给另一个。但是，这些投票者在 DPoS 中被称为委托人，在 NPoS 中被称为提名人。
但还有另一个关键区别。在 NPoS 中，提名人和验证人都拿出一定数量的股份作为抵押。这意味着提名人和验证人都可能因不良行为而受到惩罚，即通过削减。另一方面，在 DPoS 中，只有验证人会因不良行为而受到惩罚。这意味着在 DPoS 系统中，委托人不会因恶意验证人的行为而受到惩罚，通常情况如此。如今，一些 DPoS 机制也确实包括惩罚委托人的方法。因此，事实上，这两种机制之间的界限有时会变得模糊。
NPoS 的优势
您可能出于多种原因想要使用提名权益证明，即使只是因为它的能耗更低、扩展性更佳。但它与其他权益证明共识机制相比的优势是什么？选择 NPoS 系统的主要原因很简单，就是为了增强安全性和民主性。
验证者选择的民主方法
具体来说，与传统的 PoS 相比，NPoS 通过允许提名人选择他们信任的验证者来创建更公平的生态系统。使用 NPoS 的区块链通常使用选举和博弈论等系统，甚至是离散优化。这些机制确保整个过程是公平的。一旦选择了这些验证者，网络就会通过均匀分配所有权益来进一步平衡竞争环境。
对所有参与者公平处罚
NPoS 将网络安全放在首位。为了实现这一点，NPoS 为验证者和提名者实施了一套强大的奖惩制度。与仅惩罚验证者的传统系统（如 DPoS）相比，NPoS 会削减为验证者担保的提名者的股份。这鼓励验证者和提名者诚实行事，以避免受到处罚。较低的勾结风险也使网络更加安全。
NPoS 的缺点
参与 NPoS 系统有几个优点，比如民主程序。然而，这种权益证明变体也存在某些缺点。让我们来看看主要的缺点。
提名恶意验证者
作为 NPoS 网络中的提名人，您承担的风险比传统 PoS 系统高得多。举例来说，提名人会因选择恶意验证者而直接受到惩罚，这意味着一旦出现任何问题，您将损失部分或全部权益。您的奖励也与验证者的表现有关，因此正确选择非常重要。
活跃验证者集
NPoS 允许提名人一次选择预定数量的验证人。但是，并非所有你提名的验证人都能进入活跃集。例如，在Polkadot 网络上，提名人最多可以选择 16 位验证人。如果你提名了 15 位验证人，但只有 4 位进入活跃集，网络会将你的质押分配给他们。
权益证明共识机制：不仅仅是表面上看起来那么简单
虽然权益证明是一种安全且环保的共识机制，但并非所有区块链都以类似的方式实施该机制。有些区块链比其他区块链更集中 — — 无论是由于验证器节点较少、质押过程中缺乏去中心化，还是权力分配不均。
在选择权益证明区块链时，评估中心化程度及其对区块链长期可行性的影响非常重要。去中心化的区块链提供最高级别的安全性，并确保您的加密资产随着时间的推移保持其价值。
