以太坊向 PoS 过渡意味着什么？ 带你重新认识共识机制！

昨天，以太坊测试网成功合并，从传统的PoW机制过渡到权益证明（PoS）机制，预计今年6-7月主网上线。 对于当前的区块链领域来说，这是一个重要的里程碑，意味着以太坊的区块链安全将从昂贵、耗电的挖矿硬件过渡到依赖质押代币。

如果对区块链行业有一定了解，想必知道改变共识机制对公有链意味着什么，但对于新手来说以太坊的共识机制pos和pow，看到这些新闻，大概率会一头雾水。

下面，我们将从最基本的内容带大家了解不同的共识机制代表着什么。 在这些分类中，为什么Filecoin的共识机制如此不同。

01

首先我们从最基本的概念说起，即什么是共识机制？ 这里首先要了解共识，很简单，比如你和几个朋友去看电影，大家对你选的电影没有异议以太坊的共识机制pos和pow，就是达成了共识； 在区块链中，达成共识意味着51%的节点同意，某个提案通过。

共识机制是区块链中能够达成共识的某种系统。 需要共识机制的原因很简单。 区块链是去中心化的分布式设计，节点是分散的、并行的。 因此，必须设计一个系统来维护系统运行，保证公平性，统一区块链版本，奖励提供资源的区块链用户，惩罚恶意危害者。

要形成一个完整的系统，人们需要以某种方式证明，谁做出了贡献，谁可以获得包装权？ 这可以给予奖励； 还需要判断谁在危害区块链？ 这必须受到惩罚。 这就是共识机制。

这些共识机制是分布式网络中的用户在不需要中央权威的情况下达成协议的方式。 所有区块链使用的证明系统是一种加密协议，证明者向验证者证明某些东西。

建立共识机制也有助于防止某些类型的经济攻击。 理论上，攻击者可以通过控制 51% 的网络来破坏共识。 共识机制旨在让这种“51%攻击”变得不可行。 人们设计并实现了不同的机制来以不同的方式解决这个问题。

02

我们先来看看上面提到的以太坊的目标PoS是什么，先从PoW说起。 目前以太坊和以太坊使用的共识机制是工作量证明。 放眼今天的区块链领域，PoW 已经很“老”了。

它是为矿工设置挖矿难度和规则的基本算法。 矿工通过激烈的试错竞争找到区块的随机数后，就可以将有效的区块添加到区块链中。 区块链的长度可以帮助网络识别有效链。 挖矿越多，链越长，网络就越能确定链和区块的当前状态。

如果要破坏系统，需要开一条新链，但是很难获得奖励，而且没有人可以用大量的算力来打败剩下的51%，这保证了它的安全性。 比特币十多年来证明了 PoW 的安全性和稳定性，但其高能耗一直为人诟病——你一定看过新闻，比特币每年用电量超过整个瑞士，甚至还在增长。

PoS（Proof of Stake）成为其替代方案之一，即权益证明机制。 其实现原理与 PoW 相同。 矿工需要对交易进行排序并创建新区块，以便所有节点都能就网络状态达成一致。 但它在许多方面都得到了改进。 最重要的区别是不需要矿工持续挖矿产生区块记账，可以节省能源。 这意味着更少的硬件要求和更低的创建新块的障碍。

此外，它还具有更强的去中心化性，可以在网络中提供更多的节点； 可以更强大地支持分片链，有利于网络扩展的关键升级。

例如，在以太坊的 PoS 下，用户需要质押 32ETH 才有资格成为验证者。 验证者被随机选择来创建块，并负责检查和验证不是由他们创建的块。 它不需要大量的计算能力，而且由于它是随机选择的，因此它们之间没有竞争。

但是这也会导致一个问题，就是质押的越多，获得奖励的几率就越大，就会造成存币的情况，降低币的流通量。

03

最后，我们来了解一下Filecoin的证明系统。 它建立在空间证明的变体之上（使用存储而不是计算来赚取加密货币。瓶颈不是内存访问事件的数量，而是所需的内存量），也参考了 PoS，最终的结果是 Proof-of -复制和时空证明。

因为这些证明不必连续运行，所以它们的计算效率更高，对环境的危害更小。

在复制证明中，存储矿工证明他们正在存储物理上唯一的副本或数据副本。 当矿工第一次存储数据时，复制证明只会发生一次； 时空证明 (PoSt) 反复运行以证明它们会随着时间的推移继续将存储空间专用于相同的数据。 这些证明通过生成更小的数据包来改进验证过程，从而使证明更有效。

对于Filecoin来说，所有技术都是以“强大的去中心化市场中的去中心化存储网络”为初衷而构建的，不仅仅是为了区块奖励，其目的在于激发整个社区的积极发展。

Proof-of-Replication和Proof-of-Spacetime是Filecoin独创的证明方式，与其他共识机制有着明显的区别。 正是由于这种差异化，Filecoin 具有流动的市场结构，可以根据要价和投标结构进行优化，并且存储在一起，提供者和客户商定一个价格，从而达成交易。

Filecoin 不是设计某种证明机制，而是构建一个完整的证明结构，其中通过产生积极社会外部性的操作达成共识：数据存储。 这种激励结构保证了人们对整个网络的信任，而不是对单个服务器的信任。 它还对社区有很多好处，随着时间的推移，它最终会创建大量不同的结构，所有这些不同的参数服务于所有这些不同的用例，从而使 Filecoin 生态系统更加丰富。

结尾

我们相信下一代互联网已经到来。

想了解区块链和Web3.0的一切，可以点击公众号页面发送消息→点击右下角菜单栏→加入社区，与专家交流学习。