区块链共识机制技术二——POS（权益证明）共识机制_pos共识机制

前言

由于区块链是去中心化分散网络，所以必须设计一套维护系统的运作顺序和公平性的机制，即共识机制，用来决定谁取得区块链的记账权并获得系统新币奖励。比特币的POW共识机制是一种多劳多得的模式，其优点是算法简单，容易实现，破坏系统的话需要投入巨大的成本，能够有一定的安全保障。不过该算法的缺点也比较明显，就是需要耗费大量电力，对交易的处理效率较低，像比特币系统就是每秒7笔交易的处理能力。因此，人们不断去琢磨新的共识机制，以便更好地运作区块链系统。

上一节，我们介绍了POW共识机制，本章将对区块链另外的一些共识机制做介绍，它就是POS共识机制。POS全称为proof of stake,中文翻译为权益证明，其最早使用在点点币中,它主要是解决POW中资源浪费的问题。

对于PoW，由于矿场的出现及挖矿设备性能的不断提升，算力开始集中，节点数和算力值渐渐不适配，同时PoW太浪费了，旷工持续挖矿进行的重复性Hash计算没有任何实际或者科学价值，而且还有一个更大的问题，作恶是没有成本的，旷工的恶意攻击并不会对旷工下次记账并获取相关权益（比特币）产生任何影响，鉴于此，人们提出了PoS。

PoS算法是针对PoW算法的缺点的改进。PoS由Quantum Mechanic2011年在bitcointalk首先提出，后经Peercoin和NXT以不同思路实现。PoS不像PoW那样，无论什么人，买了矿机，下载了软件，就可以参与。PoS要求参与者预先放一些代币（利益）在区块链上，类似将财产存储在银行，这种模式会根据你持有数字货币的量和时间，分配给你相应的利息。用户只有将一些利益放进链里，相当于押金，用户才会更关注，做出的决定才会更理性。同时也可以引入奖惩机制，使节点的运行更可控，同时更好地防止攻击。

一、PoS的实现原理及公式

要理解pos的实现原理，我认为从pos的实现算法公式来理解是最为直观的，其公式为：

hash(block_header) =<target * coinage

币龄的计算：coinage = 币的个数*币的剩余使用时间
1
2
3

其中，coinage表示币龄