共识机制推演（十）：PoS的发展历程

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2012 年 8 月 19 日，peercoin 白皮书[1]问世，提出了一种利用权益证明（PoS）机制提供网络安全的方法。

Peercoin中的权益证明机制本质上是一种根据铸币量决定节点获得记账所有权概率的机制。

货币时代的概念最早由中本聪于2010年提出，最初的目的是在比特币中作为交易优先级的标准。 所谓币龄就是持有货币的数量和持有天数的乘积。

比如小明有10个币，持有10天，那么他的币龄就是10*10=100。 如果小明把这10枚币送给老王，那么他的币龄就会被销毁（归零）。

Peercoin采用工作量证明和权益证明的混合输出机制。 网络中的节点有机会根据币权交易中消耗的币龄（coinstake，相对于比特币中的 coinbase）使用 PoW 生成区块和 PoS 铸币。

因此，比特币中“根据最长链（包括最大工作量证明）选择主链”的原则也相应地转化为“根据总消耗币量最大的链选择主链”。

白皮书指出，这种权益证明机制将有助于削弱比特币的 51% 假设，因为掌握主导权益的成本可能高于简单掌握 51% 的算力。 此外，恶意节点的每一次攻击都伴随着币龄的消耗，难以持久。

当然，Peercoin 使用的权益证明机制并不能完全解决双重支出或拒绝服务问题。

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之后，Daniel Larimer 在《Transactions as Proof-of-Stake》[2]一文中指出，“（Peercoin）网络的最终安全性仍然由工作量证明来保证，节点仍然可以计算一个秘密的替代链来进行双花，或者获得足够的哈希能力来击败超过 51% 的权益证明块和所有工作量证明块”，并提出了一个纯粹的权益证明机制不需要挖矿。

2014年比特币采用共识机制，Daniel Larimer发布了比特股（bitshare）白皮书[3]，提出了PoS的改进版本，DPoS（Delegated Proof-of-Stake，Authorized Proof-of-Stake）。

所谓授权权益证明，就是持有权益的节点通过投票选出若干代表来完成区块​​的构建。 DPoS 旨在“利用利益相关者批准投票的权力，以公平和民主的方式解决共识问题”。

由于节点的相对固定和有限性，DPoS 网络中的所有参数——从费用估算、区块间隔到交易大小——都可以由选定的代表进行调整，达成共识的速度比一般的共识机制更快。 有了显着的改善。

然而，这种所谓的“民主”机制也引起了外界的诸多争议。 这场争论在 EoS 项目中升温，该项目也为 Daniel Larimer 发布。

反对意见普遍认为，DPoS过于中心化，所谓“人性”的自主和自我控制很可能最终成为权力勾结和垄断的温床。

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关于 PoS，另一个更引人注目的焦点是 Casper，这是权益证明的以太坊版本。 2018 年 8 月 16 日，Vitalik 发了 75 条推文，阐述了以太坊 PoS 的思考和发展。 据称，早在2014年，以太坊就开始了对PoS的研究。

2014 年 1 月，Vitalik 在以太坊官方博客上发表了一篇题为“Slasher: A Punitive Proof-of-Stake Algorithm”[5] 的文章。 在这篇文章中，他首次讨论了以太坊的PoS方案，即通过Slasher惩罚算法。 解决“无股权”问题。

本文所说的PoS并不是一个完整的权益证明算法，而是一种混合权益证明，使用PoW来保证时间间隔。

此后，Vlad Zamfir 的加入帮助推动了以太坊 PoS 研究的进程，例如对验证者抵押保证金的要求和“远程攻击”的解决方案。

Vlad 认为，在工作量证明中，如果一个块连接到创世块并且该块的哈希值满足区块链的难度要求，则该块是有效的。

但是在基于存款的模型中比特币采用共识机制，如果一个块是由当前有存款的验证节点创建的，那么它就是有效的。

因此，PoW 和 PoS 本质上是不兼容的。 这个想法最终直接导致了以太坊中两个版本的Casper的诞生，分别是Vitalik版本的Casper FFG（PoW/PoS混合）和Vlad版本的Casper CBC。