pos挖矿的原理《pos机制需要矿机挖矿吗》
POW & POS，傻傻分不清楚的共识机制
什么是共识机制？
我在开更的第一篇文章，就简单讲解了数字货币世界的16个最高频名词，其中一个就是共识机制，还记得吗？
为什么要有共识机制呢？
这就必须要解释一下在分布式系统中不得不了解的“拜占庭将军问题”了。
拜占庭将军问题（The Byzantine Generals Problem）可以总结为一句话：
在古代，11位忠诚的、不同位置的将军，如何排除叛徒的影响，对进攻或撤退达成一致。
当然，拜占庭将军问题并不是如今才提出的，我们大中华在春秋战国时期就发明了“虎符”这个神奇的方式来保障命令的正确执行。
在分布系数系统中，各个节点就是“拜占庭将军”，算法执行中的任意一个错误就是“叛徒”。
为了尽可能地排除错误、快速达成一致，来让系统有效地、正确地运行，便应运而生了各种“共识机制”。
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下面，我们就来一起学习数字货币世界中常见的几种共识机制：
PoW，工作量证明 Proof of Work
PoW是比特币所采用的共识机制，最早是由Adam Back为了解决垃圾邮件的问题而开发的一个“哈希现金Hashcash”程序。
比特币采用的是SHA256的单向函数，其具体的工作原理实在太专业，我们只需要理解到“SHA256的结果很容易验证，但是要将其计算出来，需要不断尝试运算，直到匹配到某个随机数；技术上而言，任何新增区块都需要经过232394亿运算才能得到”的程度，感兴趣的小伙伴可以搜索SHA256去深入学习。
因此，只要矿工出示运算结果，那通过PoW，全网节点就认可了他所付出的成本，承认新的区块奖励属于他。
如此大量的运算相当浪费资源，实际上并没有任何科学或实际用途，只是为了实践工作量证明机制、阻止攻击者伪装成节点来控制网络。
虽然在2009年时为了构建这种去中心化的、允许所有人可以免费参与的全球货币网络，没有更好的选择；但是发展到如今，已经有了其他不需要大量浪费算力的证明机制，比如我们下面就要提到的，PoS权益证明。
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PoS，权益证明 Proof of Stake
主要思想是：节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，也就是说，一个节点拥有的币越多、时间越久，越容易获取记账权，也就越容易获取区块奖励。
实际上，最初的PoS是PoW的一种升级，根据每个节点的币龄，来等比例地降低挖矿难度，从而加快找到随机数的速度。
什么是币龄呢？
币龄=数量*拥有天数。
由于区块链中的每笔交易记录都会被标记时间戳，这个时间戳就可以作为币龄的证明，因此币龄也不可能被轻易伪造。
比如A从B那里收到10个币，并且持有了90天，那么，A就拥有了900的币龄；如果A卖了这10个币，这900币龄就被消耗了；
后来，为了彻底摆脱PoW这种依靠算力的共识机制，PoS引入了“利息”的概念；年利率是在PoS机制最初确认时就设定的，一般不会变化。
利息=（币龄*年利率）/365 ，如果利率是1%，在上个例子中，A就可以得到0.02466个币的利息。
如此一来，PoS区块链的作用过程就可以这样描述：
在初期，通过PoW机制，产生创世币；
在创世币达到一定规模时，PoS机制开始作用，交易时消耗币龄、获得产生区块的优先权，并获取利息，同时PoW机制由于消耗太多资源、浪费算力而逐渐淡出；
最终系统中仅剩PoS来维持正常运作。
目前大家所熟悉的以太坊，主要还是采用PoW的机制，不过正在转向PoS。
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大家了解了PoW和PoS，在遇到其他共识机制的时候，相信也会比较快得就能理解。
比如：股份授权证明DPOS，类似于董事会投票；燃烧证明POB；沉淀证明POD；能力证明POC；消逝时间证明PODT，等等。
就不在这里为大家一一展开了，感兴趣的同学可以百度或知乎一下~
pos机制的起源与设计理念
POS起源
2012年，背景是POW进沦为资本玩家的玩具，算力过于中心化，随时都有被“51%攻击”。
开放者Sunny Kind第一次提出了POS（股权证明）的概念，与POW是完全不一样的。
POS不用大量的算力来维持网络安全，只要参与者打开自已的钱包在线增加权重，获得相应的奖励也就是利息。
POS的设计理念
我们应该都知道，比特币的区块产量每四年就会减半，这样区块的产量将会越来越少，矿工就会“旷工”，因为赚到的越来越少。
那么，人数少了，比特币就可能被一些高算力的人所掌握，数字货币网络将会瘫痪。
POS解决方法:并非所有的区块都是靠挖矿得来的，只要打开钱包客户端程序，就能发现区块，也可以得到利息，这样就会有一个引流的效果。
POS机制可以描述成一种虚拟挖矿。鉴于POW主要依赖于计算机硬件的稀缺性来防止女巫攻击，POS则主要依赖于区块链自身里的代币。
女巫攻击
这个名字是基于1973年的小说《女巫》改编的同名电影，女主具有16重人格。
因为节点随时加入和退出等原因，为了维护网络的稳定，同一份数据可能备份在很多节点上，这就是数据冗余机制。
若是在网络上存在恶意节点，那这一个节点就具有多重身份。那这个恶意节点就可能骗到其他节点备份到他这里。
POW就是根据计算能力随机，而POS则根据拥有财产随机。POW是保证比特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制。
但是POW算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而受到指责。POS试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念，从而解决这些问题。
PoS的优点
不再需要为了安全产生区块而大量消耗电能。由于不再需要大量能耗，通过发行新币以激励参与者继续参与网络的压力会下降。PoS机制下，全网每秒可以处理的交易数增加，可以提供比PoW机制更好的性能。
POS算法是个资本主义
你拥有的钱越多，得到的权利也就越大。为什么？
因为你在里面的钱越多你想要维护系统的愿望也就更大。若是有恶意攻击，他们的钱也就只能是竹篮打水一场空。
POS算法
如果我手上有500个代币，把它放进POS机制，这样里面的500个代币就变成了验证者.假设它在区块链里最新的块。
POS算法将从验证者里面抽取一个随机的，给他们权利产生下一个区块。
PoS 机制由股东自己保证安全，工作原理是利益捆绑。在这个模式下，不持有 PoS 的人无法对 PoS 构成威胁。PoS 的安全取决于持有者，和其他任何因素无关。
PoS机制源于人们对PoW机制的不满以及改进。早期的PoS机制有各种缺陷，随着各种项目对PoS机制的不断改进，PoS正逐渐成为主流的共识机制。
POS挖矿收益利率是怎么样？如何避免pos挖矿的风险？
当你在银行存款时，利息是由存款的金额和时间决定的，就像利息证明机制（POS）一样。与pow挖矿相比，POS挖矿的优势：降低了投资者的进入门槛，矿工和代币持有者的利益一致，延迟时间短，确认速度快。然而，在隐私保护和投票治理机制的设计上还存在一些缺陷。
这也会导致在POS挖矿中的个人玩家存在许多短期行为的风险。
什么是POS挖矿？POS挖矿利率是多少？POS挖矿目前年化收益是否超过50%？
PoS(Proof-of-Stake)，中文称权益证明机制，也称股权证明机制，顾名思义，是根据投资者手上持币的币龄来决定挖矿成功的打包概率的共识机制。
币龄=矿工质押的代币总金额 *代币持有时间
币龄可以在一定程度上保护持币份额低、持有期限长的矿工（或投资者）的利益，增加了矿工恶意操纵打包概率的作恶成本。
可简单理解，一个PoS代币经济生态就好比一家同股不同权的上市公司，Pos挖矿就像一家上市公司的股利支付决策，每一位矿工(持币者)都是上市公司的股东。矿工争夺的记帐权就像股票表决权一样，矿工获得记帐权的概率与股东表决权的份额(即矿工的表决权占总体表决权的比例)相似。矿工质押代币的数量就是股东持股的数量。（可搜索：DDS分布式存储生态社区）
根据质押代币份额的大小不同，一些矿工是大股东，一些矿工是”小股东”或”少数股东”。
Pos挖矿也就像将质押的代币存放在银行一样，银行根据时间长短和存款金额支付利息。
目前，以EOS、Tezos、DDS生态代币等为代表的数字货币采用POS作为共识机制，ETH有从PoW(Proof-of-Work,工作量证明机制)转变为PoS的计划和准备。
如何避免pos挖矿的风险？
Pos挖矿仍然需要完善和改进，这就导致了pos挖矿的高风险。有效控制pos挖矿中的作恶行为必须满足2/3以上的节点是诚实的大前提。一旦选举被操纵，或者所选节点被”黑化”，pos挖矿的收益将大大减少，风险和不确定性也会很大。
币圈的PoS挖矿和PoW挖矿有什么区别？
POW挖矿需要购买矿机，电脑越好，算力越高、挖矿时间越长，你获得的货币就越多。POS挖矿可以理解为持币的量和时间产生的收益，通俗来说就是放银行产生利息，区别于银行的是币还是掌握在自己手里，就像CellETF的质押挖矿，把币放进去可以按日计算收益利息，非常省力方便。
PoS挖矿设计的原理是什么？解秘pos挖矿需不需要配专门挖矿的电脑
POS挖掘过程在本质上也需要产生区块。然而，POW挖掘的矿工只能随机获取可变字段(Nouce，Time，ExtraNouce)中的难度值来匹配难度目标值，而POS挖掘的挖掘难度目标值取决于矿工的币龄，矿工的币龄取决于持有代币的数量和持有时间。
PoS挖矿设计的原理是什么？
POW挖矿验证公式是：Hash（BlockHeader） 全网难度目标
POW挖矿全网的难度指标同时适用于所有挖矿的矿工，因此随着整个网络计算能力和整个网络难度的增加，矿工只能增加自己的计算能力，以提高自己的爆块概率。
POS挖矿验证公式：Hash（BlockHeader）币龄*target
POS挖矿爆块的概率与矿工的资产数量、持币时间成正比。可以看出，POS挖矿用户只要持币数量与时间多，爆块概率就增加很多。自从POS挖矿机制被提出来，又不断的进行优化改良，目前已经发展出现了四种挖矿的模式。
POS挖矿的设计理念：
POS的设计理念，解秘pos挖矿需不需要配专门挖矿的电脑。来自于对比特币危机的思考，原因有三：
首先，我们都知道比特币的区块的产量每4年就会减少一半，在不久的将来，由于比特币区块的产量越来越低，挖矿能力将继续下降，矿工数量将越来越少，整个比特币网络可能会逐渐瘫痪(因为每个人都缩短了运行比特币客户端所需的时间。因此，越来越难以找到连接和同步网络数据的P2P节点)。
POS解决方案：在POS系统中，只有打开钱包客户端程序，才能找到POS区块并获得利息，这促使许多人即使不想挖矿，也会打开钱包客户端，这有助于P2P货币网络数据变得强大。
其次，若干年后，随着BTC挖矿矿工人数的不断下降，比特币BTC极有可能被一些算力高的人、或团队、或集中矿池，进行51%攻击，导致整个比特币网络崩溃。51%攻击可以理解为：当你拥有了超过全球51%的比特币算力时，你将能伪造出任何的比特币网络数据，比如你可以伪造你自己拥有一万个比特币，但实际上你没有。
POS解决方案：在POS体系中，即使你拥有了全球51%的算力，也未必能够进行51%攻击，因为，有一部分的币并不是挖矿产生的，而是由利息产生(利息存放在POS区块中)，这要求攻击者还需要持有全球超过51%的货币量。这大大提高了51%攻击的难度。(拓展阅读：pos挖矿台式普通电脑能挖吗)
第三，虽然我们知道比特币BTC是一个永远不会通货膨胀的体系，因为它的货币总量表面看起来是固定的，但真实情况是： 比特币其实是一个通货紧缩的体系。因为，当我们重装了系统，或者忘记了钱包密钥时，我们会永远无法再拿回钱包里的钱，这意味着，每年都会有一些比特币随着钱包的丢失而永远被锁定，这就形成了实质上的通货紧缩，也许在五十年后，有效的比特币，将会只剩下一千万个。
POS解决方案：提供一定的年利率，尽可能保证既不通货膨胀，也不通货紧缩。
从以上3点我们可以看出，POS体系是在POW的基础上全新建设的体系，有着非常长远的见解和先进的理念。想不到PoS竟然是2020年的热点，PoS利息代表了用户想要更多的币，这会是牛市的象征吗？更多资讯可搜索：DDS分布式存储生态社区。
