什么是权益证明和工作证明

2019-09-01 00:00:00:

现代加密货币在生产原理，操作功能和其他参数上有几个差异。通常这都是由于数据处理算法的差异而引起的。电子硬币的主要开采和区块的公开是在矿工的努力下进行的，他们的工作得到了回报。奖励将奖励给信息处理过程中的某个参与者，该参与者能够检查所需的交易数量，从该数据中收集新的信息块并将其连接到总链。加密货币开发人员必须创建这样一种工具，以帮助防止各种滥用，例如不受控制的硬币生产和未经确认的区块形成。已经开发出特殊的机制来确认所进行的证据。这些是在不同加密货币中使用的几种算法。它们基于解决具有高度复杂性的数学问题的方法，但同时也可以解决。在这种情况下，应该比决策过程本身更容易，更快捷地进行决策的验证。

工作证明

最常见的算法之一是工作量证明，该算法用于许多在世界排名中处于领先地位的电子硬币。这种机制出现的历史始于1993年。创建它是为了保护用户免受垃圾邮件的侵害。那时，还没有一个单词组合，但是原理本身已经被开发出来了。工作量证明仅在1999年出现。实践中第一次在1997年使用PoW。发布的原因是相同的垃圾邮件。当比特币创建者面临引入额外保护的问题时，系统的选择显而易见。他使用了上面的算法，该算法已经在HashCash项目中工作了好几次，已经成功证明了其有效性和效率。SHA-256是2008年的领导者，用于计算哈希函数。

什么是工作证明？

该算法用于挖掘比特币和其他基于它的加密货币。在这里，您需要找到块标题的哈希。它由上一个区块的哈希值和交易区块组成。散列以零开头。解决此问题的方法是确认找到该块。考虑到此处涉及不可逆的哈希函数这一事实，只有使用标准的蛮力方法才可能解决该问题。这满足了所有要求，因为该任务变得非常难以解决，并且检查尽可能简单而迅速地执行。

使用PoW的细微之处

区块链中使用的算法功能最重要的细微差别之一是主动更改任务复杂性的机制。尽管反垃圾邮件引擎的构建方式相同，但解决方案的复杂性始终不变。如果您从工作量证明中消除了难度的动态变化，那么加密货币的排放将变得不可控。这是由于链条总处理能力的提高，这不可避免地导致大量硬币的释放。

由于复杂性的不断变化，导致复杂性的增加，尽管网络功能不断增强，但仍可以将解决方案的平均搜索时间保持在10分钟左右。由于选择方法所涉及的问题是单调的，因此复杂度由散列开始处的零个数决定。这种情况导致寻找解决方案的资源成本增加。任务能耗过高，为寻找新算法创造了条件。股权证明已成为一种选择，在这种情况下，有必要不证明进行计算，而是证明拥有加密货币。

工作证明的好处

该算法为电路的运行提供了相当高的安全性。这足以抑制节点数量的持续增长和矿工设备能力的快速发展。因此，如果某人决定对该区块链发起攻击，那么他需要拥有整个网络的大部分计算能力。从理论上讲，这是完全可能的，但在实践中却不可行。要求增长到总数的51％，这是一个非常大的指标。如果攻击者达到此值，那么他将能够接收几乎所有新硬币，而无需考虑其余的硬币。即使我们假设有人决定投资设备以达到51％的功率并进行有效的攻击，对于欺诈者本人来说在经济上也无利可图。

双重消费也可能对连锁店发起攻击，这是使用叉子进行的。这不需要控制电路的大部分功率。但这也需要大量资源，这使得这种欺诈行为无利可图。攻击者需要将叉子维持足够长的时间，以免叉子贬值。单独执行此操作几乎是不可能的。

工作证明的缺点

该算法的主要问题是随着时间的推移，计算变得更加复杂。即使在存在具有高功率的现代技术设备的情况下，采矿也相当缓慢并且具有高能源成本。因此，用户必须不断投资于新设备，并监控能源成本，因为在某个阶段可能会发现他们最终会高于采矿的回报。对于用户而言，添加新块变得太昂贵。

应当指出的是，已经启动了各种项目，这些项目试图从采矿场获利地利用太高的能源成本。这样的项目之一是一个供暖的房子。所有这些都没有得到很大的普及，因此该算法的应用仍然很耗能。这种劣势有时会变成这样一个事实，即矿工花费了自己的资源却没有得到任何回报。该算法的独特之处在于，找到的块的奖励仅由能够解决该问题的节点接收。因此，其余的人没有得到报酬，他们的能源消耗也没有回报。这不仅适用于电能消耗，还适用于设备的使用寿命。

对于试图自己做所有事情甚至投资于农场开发的普通矿工来说，工作量证明算法已经变得无利可图。这种情况下的主导地位是大型数据中心或池，因为只有它们才能与比特币网络上的家庭采矿竞争几年。

事实证明，这种情况是与加密货币，去中心化的基本原理相矛盾的最重要的缺点之一。生产资源集中在影响市场发展的最大公司中。尽管事实上创建的算法会干扰与ASIC矿工的合作，但这是无效的。

PoW原理在加密货币中的应用

该原理是最早的原理之一，因此可以在大量现代加密货币中找到它。主要在系统不提供释放其他令牌的情况下不存在，这表示网络中存在完整数量的硬币。同样，工作证明不在集中式区块链中使用。值得注意的是，即使选择替代算法来保护链，许多开发人员也从一开始就将PoW用作可靠且行之有效的方法。

工作量证明加密货币挖矿

早些时候，当加密货币才刚刚发展并且还不那么流行时，几乎所有拥有强大现代技术的人都可以使用该算法进行挖掘。几年来，情况以这样的方式转变：由于不当行为，孤独者退出了此案。成本超过收入，因为由于与大型协会的竞争而几乎不可能开辟一个新的街区。使用此算法的加密货币挖掘主要在大型池和数据中心中进行。考虑到只有很少量的有价值的电子硬币在进行ASIC保护的情况下被开采，但是大型矿工对它们却不感兴趣。这些是孤立的情况，矿工可以在没有水池的情况下开采东西。

PoW货币

基于工作量证明的最著名的加密货币是比特币。这是该算法运行可靠的指标之一，就可靠性或普及性而言，尚无人能击败比特币。确认原理的几乎所有基本知识都以与在比特币中实施时相同的形式保留在所有其他加密货币中。这不仅适用于在原始货币硬分叉之后出现的硬币，而且还适用于最初创建为独立硬币的那些硬币。他们的开发人员只是简单地决定不冒险，而要使用经过了几年使用测试的现有开发。

以太坊加密货币在全球加密货币的总体排名中排名第二。她也采用了这一原则，尽管开发人员将很快放弃它。这里使用Ethash，其中包含某些差异，但是此处确认的本质没有改变。过渡计划应逐步完成，并将首先使用工作量证明和权益证明混合系统进行确认。然后，所有内容将转至权益证明。这种过渡应该有助于避免将来进行艰难的分叉。

Monero加密货币也应用此算法，但是可以防止ASIC挖矿。这是真正成功实施这种保护的一个例子。它已经开发了自己的协议，称为CryptoNight。这允许使用CPU的嵌入式指令。如果将它们用于具有快速存储和低频的设备，则将非常昂贵。使用这种加密货币的有效性不仅取决于算法的开发程度，还取决于区块链中所有交易的极高机密性。在这里几乎不可能追踪交易。

PoW的发展前景

PoW的主要优势在于其可靠性。尽管共识算法的工作时间长且出现了问题，这仍使共识算法在我们时代仍然很重要。希望引入新功能的开发人员仍在早期阶段使用工作量证明来分发令牌。所有这些表明，考虑完全替代该算法还为时过早。由于基本原理将保持不变，因此将来该系统更有可能成为混合系统，但是将针对这些主要缺陷添加一些创新，以纠正其主要缺点。专家认为，尽管比特币区块链工作量证明仍将保持相关性。

权益证明

股权证明挖掘算法的实质是通过考虑位于用户个人钱包中的资金总份额来检查交易的正确性。如果从技术角度来看，那么这种采矿将对那些拥有更多硬币的人有利。该算法的使用假定在项目正式开放时所有加密货币令牌都将在市场上出售。这使得商业硬币开采几乎不可能。基于PoS运行的平台使用区块链来解决市场中出现的特定问题。许多技术和金融项目都使用此特定算法。这也适用于支付系统。系统参与者使用令牌支付佣金，服务服务和其他目的。使用此算法进行操作的现有加密货币已成功放置在交易所并用于投资。权益证明主要由那些为用户提供自己的代币的区块链项目使用。

PoS的主要任务是散列有关用户执行的交易的信息。这是确认操作正确性所必需的。确认后，链条将更新。散列是指解决大量任务的过程。结果是计算机上的巨大负担。

分配的任务数量以及完成任务的时间表明了操作的复杂性。这是采矿效率的主要指标。所使用设备的复杂程度和性能水平的一般指标表明了挖矿加密货币的回报。所有节点都有自己的难度级别。在开始工作之前，您可以使用特殊的加密计算器来检查所有这一切。

使用权益证明算法开发的硬币的平均开采难度与用户拥有的硬币数量成反比。例如，加密货币挖矿池是由开发人员自己创建的，允许他们拥有所有硬币的55％。这确保了该项目中矿工工作的最小复杂性，从而提供了较高的预测谁将打开新区块的可能性。

与直接竞争对手的工作量证明算法相比，矿机的计算机功能没有负担。因此，系统中的参与者称为伪造者。他们将获得一定比例的佣金，用于完成程序。利润金额是根据硬币的使用年限计算的。为了计算该指标，将硬币的总数乘以一个用户的存储时间。例如，如果一个伪造者拥有他在90天之内拥有的350个电子硬币，那么年龄将是31,500。

该算法的引入是由于需要提高货币挖掘的能源效率。如果以前的用户不得不购买现代设备来工作，以及花钱购买电能，那么现在这一切都变得多余了。伪造者被要求在他们的帐户中有很多硬币，这将“随机人”从市场上清除掉。这里不欢迎从一种货币到另一种货币的混沌转换，这在工作量证明区块链中的投资者和矿工中经常可见。这在项目开发中创造了业主的长期利益。他们致力于促进方向并吸引新用户。

与PoW不同，它可确保抵御入侵者的攻击，入侵者可以捕获51％的功率。在这种情况下，他们将必须购买所有这些硬币，这对他们的行动毫无意义。所有加密货币已经在市场上（您可以在此处阅读有关加密货币市场的信息）。应当指出，权益证明基于其原理逐渐导致系统的集中化。大型硬币持有人会自己执行尽可能有利可图的程序，这有助于在一个有趣的方向上影响汇率。新手是用高价的加密货币购买的，由于资产数量少，他们的报酬很小。

权益证明是如何产生的？

该算法于2011年首次提及。然后，开发商S. Nadal和S. King参与了在开采加密货币时降低能耗的问题。论坛期间专门讨论了加密货币，进行了积极的讨论。然后，区块链的功能为社区花费了1万5千美元。

使用工作量证明算法的高能耗包括大量的计算操作。尽管计算没有任何实际意义，但系统的负载逐渐增加。所有成本都没有任何明显的理由，这迫使开发人员认真修改算法。因此，开始开发另一种证明交易保真度的方法，该方法成为股权证明。在新系统中，更容易预测谁将开设一个新的区块，因为这些都是大型硬币持有者和很少动用储蓄的投资者。

对于新算法的第一个实现，使用了Peercoin加密货币的代码。高能效的实际实施吸引了电子硬币投资者的关注。这是在权益证明算法中出现更多硬币的动力。其中包括BlackCoin，ShadoeCoin，NXT等。

最初，该算法的逻辑结构为大型硬币持有者的支配地位提供了保护。大量的加密货币增加了打开新区块的机会，但硬币处于冻结阶段已有一段时间，无法使用。首先，3％的硬币的所有者生产了4％的块。

股权证明算法如何工作

该算法的操作基础是减少用于修复链中某个块的真实性的最大检查次数。限制的特征是参与者的长期存储中的硬币数量。即使该技术具有强大的功能，可以在一秒钟内执行数千次支票，这将允许接收10个电子硬币，但是拥有5个硬币的用户在此期间将只能执行5次操作。这将为他提供0.2硬币的利润。

PoS和Pow之间有一些共同点。各个节点执行传入信息流的哈希处理。他们试图获得小于先前设置值的结果。仅在这种情况下，才没有用于采矿的集中化池。这使得市场更加单一。当硬币一次全部出现在市场上时，对投资者来说更有趣。它们可以立即分配给大买家。该限制是分别为每种货币提供的，并根据在其帐户中拥有大量硬币的“老用户”的数量来确定。因此，矿工无需大量投资即可获得利润。由于不存在加密货币的实际价值，就像以前的挖掘算法一样，经常会发生速率跳跃。

您如何确定下一个开瓶器

有三种主要的预测方法。他们看起来像这样：

要求提供帐户中钱包的当前余额。此技术用于市场中，并且要求帐户持有人始终在线。如果无法及时收到对请求的响应，则取消交易。
考虑“硬币时代”，这是一个更复杂的系统。所谓下一个区块的创建者是那些在该加密货币中存储资产超过30天的人。这有助于增加成员的轮换，以鼓励他们进行挖掘。一旦确认交易，硬币的寿命就为零。因此，他将不得不再次排队等待大约一个月。
随机选择。系统随机选择硬币最多的用户之一。有时会出现一种形式，根据该形式计算参与者的最小哈希值。

要开采权益证明系统，用户无需购买昂贵的设备。在这里，您只需要遵循五个基本步骤，这些步骤将为打开一个区块带来回报。这些步骤包括：

确定币种以进行进一步的工作。基于在挖掘算法中没有实际提取货币的事实，用户需要评估当前汇率，工作的稳定性和项目的发展，来自其他用户的评论以及其他可以做出正确选择的信息。矿工通常同时处理几种有前途的硬币。
需要注册与所选硬币类型兼容的钱包。最佳的现代解决方案是打开几种类型的钱包来存储加密货币。最好将大部分资金保存在很少使用的钱包中。最好将资金用于其他钱包的支付和营业额。所有这些都必须经过安全加密和保护。多币种钱包通常安全性较差。
激活钱包并为它们补充所需数量的加密货币。有几种不同的赚钱策略，具体取决于货币本身，其算法和其他功能。
安装客户端以使用加密货币。在那之后，您已经可以等待新区块的开放，这大约需要一天的时间。帐户注册和其他连接过程会花费很多时间，因此您不应该推迟它们。该软件应安装在可以随时打开的计算机上。
提取收到的利润。伪造者赚取收入作为交易费。自然，这会以原始货币发生。它可以保留为一项投资，也可以立即提取并换成其他资金。

PoS的好处

用户的主要优势是无需使用功能强大的计算机技术。可以在普通的个人计算机上进行硬币挖掘。

主要优点是电力成本低，这一直是PoW采矿的主要问题。用户无需安装额外的板卡，冷却器，稳压器和其他类型的设备，而这些设备有助于功能强大的设备的稳定运行。对于现代伪造者来说，拥有一台功能强大的笔记本电脑或个人计算机就足够了，并且可以不断访问Internet。

加密货币可以防止通货膨胀。由于市场上已知的硬币数量，因此无需创建新硬币，这会导致折旧。由于交易所情况的动态变化，波动是可能的，这减少了对硬币汇率产生负面影响的因素的数量。

这是没有明显理由的最小空加密货币数量。该规定间接影响能源成本，稳定了该指标。

用户高度参与加密货币挖掘过程。为了进行有效的开采，用户需要购买大量的硬币。拥有大量资产的投资者对项目的发展和稳定性产生了兴趣。发行新硬币时，加密货币社区的成员始终支持它。从理论上讲，如果矿工注意到该项目无利可图，便可以轻松地从一种硬币类型转换为另一种类型。实际上，这将花费一定的时间，这会降低此过程的效率。同样，在转移资金时，转换会带来一些损失，因此转换通常变得无利可图。

这是一种很有前途的算法，如果无法使用其他算法进行挖掘，则将来可能会成为主要算法。采矿设备功能的增强将导致以下事实：即使币种最为复杂，也将在最受欢迎的链中开采所有硬币。在这种情况下，只能通过PoS进行交易。

PoS的缺点

在市场上，您可以找到大量可用于混合算法的加密货币。纯权益证明相对较少，因为它有几个缺点。

主要问题之一是硬币的不公平分配。一个开放区块的奖励金额由谁拥有特定类型的加密货币中的最多者决定。这不允许完全分散。拥有大量的加密货币是最有利可图的，这导致了市场垄断。开发人员会在资金到达市场之前就分配全部资金。早期投资者发现自己处于最有利的条件，不会吸引新用户。大型投资者几乎确定了所有的发展前景。

最大的硬币持有人会挑起攻击的威胁。如果以低价出售加密货币，则可以以相对较小的数量大量购买硬币，并获得对系统大多数资产的控制权。这允许攻击者诉诸各种操作。

进行并行交易的可能性。系统中可能有两个用户，其参数将相同。通过同时对块进行签名，两者都是正确的。尽管存在缺陷，但系统仍具有发展前景，因为创建者正在对漏洞进行现代化和研究。

股权证明加密货币

目前，有60多种类型的加密货币可用于此算法。并非所有人都获得了人气并在市场上占据了稳固的地位。

对等硬币

这是使用股权证明算法开发的第一枚硬币。自2013年以来一直存在。最初，它仅适用于一种算法，但后来开发人员将其混合使用。这是由于系统中存在弱点，这些弱点已由较旧且经过验证的算法所弥补。令牌的初始分配是在工作量证明的基础上进行的。通过使用币龄系统，这里提供了垄断保护。在此处添加了随机区块链检查以检测并发交易

黑币

硬币上最引人注目的示例之一，仅可用于权益证明算法。该加密货币于2014年进入市场。此处使用的算法阻止硬币的初步释放。创建者为参与系统开发的用户添加了一种公平累积令牌的机制。为了防止并行事务，此处还使用了随机验证。在该算法的更高版本中，将其删除。

NXT

该加密货币基于标准权益证明进行操作，无需进行任何添加或更改。立刻有10亿枚代币进入市场。它们都分布在用户之间。此处仅更新最后720个块，这使您可以创建针对并发事务的保护。交易是根据用户个人资料进行的，这与标准脚本不同。尽管此功能可能会导致泄露用户的个人数据，但可以防止未经授权的访问。

比特股

该加密货币使用权益证明算法的修改。这里使用的方法称为“选定证人的确认”。参与者选择哪些节点将见证大宗交易的保真度。特定表决的权重以及选择权取决于证人帐户中硬币的数量。该条目由投票的获胜者完成。网络特性的管理者以相同的方式确定。

使用股权证明算法的前景

如果我们考虑原始算法，该算法是在2012年提出的，可以替代工作量证明，那么它在实践中很少使用。然后，开发人员没有考虑系统垄断的高可能性。这导致需要开发和创建混合变体。主要的混合组合基于以下事实：在一种算法中存在PoW和PoS的特征。加密货币市场的当前状况使得该算法有可能向多个方向发展。

正在统一，以使所使用的技术适用于所生产的所有硬币。当所有代币都在市场上时，您需要研究一种支持平台功能的新协议。股权证明修改必须针对特定项目进行。

为了改善安全条件并克服缺点，发展方向之一是形成更复杂的混合算法。平台开发人员正在改进核心算法，以降低系统集中化的风险。

现代项目通常针对此特定算法进行标准化。将来，它可以成为提供与许多加密货币兼容的主要标准之一。现在功能性代币的需求量很大，否则它们的利润将减少。

专家建议，该算法发展的最可能前景将是大量使用其修改方法。当无人使用标准硬币时，所有这些都将变得尤为重要。一个例子就是以太坊尝试改用新算法，逐渐脱离标准。加密货币市场已经有一些稳定的修改。空间证明-表示基于磁盘空间获取证据。储存证明-获取存在全部块的证据。这些示例基于几种不同的算法。通常，它们用于不太广泛的加密货币中。