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錢(qián)包生活pos機不到賬
今天我們用通俗的例子來(lái)對比下POW與POS機制。
POW：有一道數學(xué)題非常難算
POW（Proof of Work），工作量證明，引入了對一個(gè)特定值的計算工作。
比特幣采用的共識算法就是POW，礦工們在挖一個(gè)新的區塊時(shí)，必須對SHA-256密碼散列函數進(jìn)行運算，區塊中的隨機散列值以一個(gè)或多個(gè)0開(kāi)始。隨著(zhù)0數目的上升，找到這個(gè)解所需要的工作量將呈指數增長(cháng)，礦工通過(guò)反復嘗試找到這個(gè)解。
在這其中，如果想要對業(yè)已出現的區塊信息進(jìn)行修改，攻擊者必須完成該區塊外加之后所有區塊的工作量，并最終趕上和超越誠實(shí)節點(diǎn)的工作量。
用一個(gè)通俗的例子來(lái)說(shuō)：
你上學(xué)的時(shí)候，班級里發(fā)生的行為需要被記在班級的一個(gè)大家公用的賬本（區塊鏈）上。
老師或者同學(xué)們用這個(gè)公用的賬本進(jìn)行記錄，并且有一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)支付這個(gè)賬本上大家記錄的、需要支付的代幣，我們暫且把它叫做PLST幣。這些幣可以?xún)稉Q成錢(qián)。你們班級的公共賬本不是一個(gè)大本子，而是由很多個(gè)小本子中間連接一條線(xiàn)組合成的。
每個(gè)小本子的啟用需要進(jìn)行一個(gè)數學(xué)運算，如果一個(gè)同學(xué)算出了某個(gè)小本子附帶的數學(xué)題，就開(kāi)啟了一個(gè)新的小本子連著(zhù)前面小本子，大家就會(huì )開(kāi)始用新本子記賬。
每個(gè)小本子開(kāi)頭都留一頁(yè)，寫(xiě)上與其他小本子關(guān)聯(lián)的信息、小本子的啟用時(shí)間和開(kāi)啟這個(gè)小本子時(shí)算的數學(xué)題的答案。
因為同學(xué)們學(xué)習都很忙，如果沒(méi)有報酬的話(huà)，就沒(méi)有人會(huì )花費大量時(shí)間去班級的小本子上幫大家記賬，因此老師做了一個(gè)規定：最先算出新的小本子附帶的數學(xué)難題、開(kāi)啟小本子的人獲得Good幣，用幣來(lái)獎勵維持班級賬本正常運轉的同學(xué)。
一個(gè)期末，你得了獎，A同學(xué)算出了一個(gè)新小本子——第N個(gè)小本子帶著(zhù)的數學(xué)難題的解，然后幫你得獎的信息記在了小本子上，A同學(xué)獲得了一筆獎勵。
B同學(xué)一直不喜歡你，他想把記錄在小本子上的信息修改成B同學(xué)得獎，這樣老師就會(huì )把獎金發(fā)給他。
B同學(xué)開(kāi)始計算第N個(gè)小本子上的數學(xué)難題，當他重新計算完第N個(gè)上面的數學(xué)題，其他同學(xué)已經(jīng)計算出和第N個(gè)小本子連著(zhù)線(xiàn)的第N+1個(gè)小本子的解了。
（因為b同學(xué)算的慢，其他同學(xué)只認最長(cháng)鏈，所以b同學(xué)算的無(wú)效）
其他記賬的同學(xué)根據最長(cháng)鏈原則都跟在了第N+1個(gè)小本子的后面，所以B同學(xué)除非計算的速度變得很快，跟上另一條并超過(guò)，否則沒(méi)辦法將自己修改的錯誤信息的區塊納入整個(gè)賬本系統中。
所以POW共識機制的優(yōu)點(diǎn)之一：B在攻擊公共賬本的時(shí)要耗費大量的時(shí)間精力和腦力，但結果卻很難成功，所以如果他選擇攻擊，不僅得不到獎勵，還會(huì )對自己造成大量的消耗，就會(huì )得不償失——即降低不誠實(shí)節點(diǎn)的攻擊意圖。
但，不得不說(shuō)的是，攻擊存在成功的可能性，如果B同學(xué)說(shuō)服班上超過(guò)50%的同學(xué)一起承認錯誤他修改的錯誤的賬本，那么被篡改的賬本就會(huì )被達成共識。當然，就攻擊這個(gè)公共賬本而言，除非，超過(guò)50%的同學(xué)用被B同學(xué)的一己私欲說(shuō)服。
以這個(gè)例子來(lái)看，缺點(diǎn)也很明顯，為了維護這個(gè)公共賬本的運作，班級的同學(xué)花費了大量的時(shí)間來(lái)算這些哈希函數的難題，浪費了大量的時(shí)間和精力，表現在比特幣上就是：花費了大量的電力，浪費了大量的能源。
POS：擁有的幣越多，有記賬權的概率就越大？
POS（Proof of Stake），權益證明，試圖解決POW機制中大量資源被浪費的情況。這種機制通過(guò)計算你持有占總幣數的百分比，包括你占有幣數的時(shí)間來(lái)決定記賬權。
在POW機制中，由于想要找到符合條件的nonce值往往需要大量的電力和時(shí)間成本，為了避免這種浪費，PoS機制采用更快速的算法：
SHA256（SHA256（Bprev）,A ,t）≤balance(A)m
這其中，H為某個(gè)哈希函數；t為UTC時(shí)間戳；Bprev指的是上個(gè)區塊；balance(A)代表賬戶(hù)A額余額。
唯一可以不斷調整得到參數是t，等式右邊m是某個(gè)固定的實(shí)數，因此，當balance(A)越大，找到合理t的概率越大，網(wǎng)絡(luò )中，普遍對t的范圍有所限制，如可以嘗試的時(shí)間不能超過(guò)標準時(shí)間戳1小時(shí)，也就是一個(gè)節點(diǎn)可以嘗試7200次，來(lái)找到一個(gè)符合條件的t。因此在PoS中，一個(gè)賬戶(hù)的余額越多，在同等算力下，就越容易發(fā)現下一個(gè)區塊。
這實(shí)在是太復雜了，不知道該怎么理解……
我們還是用上一個(gè)“你上學(xué)的時(shí)候，班級里發(fā)生的行為需要被記在班級公用的賬本（區塊鏈）上，老師或者同學(xué)們用這個(gè)賬本進(jìn)行記錄”例子來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)候規則變了。
假設同學(xué)們經(jīng)過(guò)前一階段都已經(jīng)持有一定數量的PLST幣，老師覺(jué)得大家為了爭奪記賬的機會(huì )，浪費的時(shí)間和精力都太多了，所以就修改了規定：
不采用之前那種特別難的數學(xué)題的方法。通俗的來(lái)說(shuō)，根據你持有幣的多少和時(shí)間長(cháng)短給你發(fā)利息。
幣齡（每個(gè)幣每天產(chǎn)生1幣齡）越高的人和持幣越多的人越有機會(huì )得到啟用小本子和幫別人記賬的權利，記賬又可以得到獎勵。
在期末的時(shí)候持有更多幣的人會(huì )有更多的獎勵，所以同學(xué)們都很勤奮地去爭奪記賬權。
這下，你懂了POS機制嗎？
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