PoS的特点，问题，与改进

PoS的特点

PoS共识一般对系统硬件要求不高，参与者只需要很小的硬件投入成本即可参与到网络共识中，这使得可以参与到共识中的潜在受众规模变得更大。

PoS的通证在整个区块链体系中更像是以股份或存款的形式而存在：通过质押通证来获得“分红”或“利息”。这种方式的通证经济体系会更易于使发行者、持有者、开发者等的利益绑在“一条船”上，从而使生态体系具有较强的生命力和适应力。

另一方面，攻击PoS共识的系统比攻击PoW的系统成本更高，相对更安全。因为PoS的挖矿收益类似于利息，只要设置好合适的激励惩罚机制，在发现作恶者利用“本金”进行下面将提到的一些攻击后，对本金进行惩罚，则会让攻击者得不偿失。

PoS的一些问题

不过PoS也存在一些该共识特有的问题。首先是无权益问题（Nothing At Stake）。

这个问题是指，用户在PoS中可以同时在两个分叉上面下注而不会受到损失。这样，无论哪一个分叉后面被公认为主链，该用户都可以获得奖励而没有机会成本的损失。这样也在事实上会干扰共识的形成。与之形成对比的是，在PoW中不会存在这种问题，因为在两个分叉上都进行挖矿所需的计算量太大。

Vitalik在2014年也提出了避免这种问题的两种思路：

·对在同一个区块上面进行多次下注的，引入一个惩罚机制。

·无论是否是多次下注，“压错”主链的用户都会受到惩罚。

除此之外，还有其他一些解决办法。例如，Peercoin在PoS共识基础上还综合使用了PoW来控制提案的发送；NXT的方式是不引入挖矿机制，所有的NXT一次性创建在创世区块中，通过公式确定未来的区块由哪个节点来生成，也同样通过利益博弈来引导节点不去作恶。

另一个问题是PoS的长程攻击（Long Range Attack）。

在PoS链上线的早期，很有在能在一个阶段中一小部分矿工持有大部分的通证，那么在未来的某个时候，掌握了早期通证的这个人或这些人会从链的早期开始重新分叉一个新链来实现双花，而且这个新链接下来很多个区块的挖矿收益可能仍然会由这些作恶矿工所掌握。

在PoS的共识机制下，从理论上来看很难避免这种攻击。不过有些办法还是可以限制这类攻击的产生的，目前主要采用一种偏向于中心化的方式来锚定一个主链。

例如，Peercoin每天会公布其公认的主链哈希，从而避免这个时间检查点以前的长程攻击；Casper可能会用一些可信节点来公布这个哈希；而NXT是将当前720个区块以前的交易内容认定为不可修改。

除了针对性地解决上述问题以外，后续采用PoS共识的区块链系统从各个方面对PoS系统进行了改进。

Blackcoin提出了PoS 2.0协议的概念，在设计PoS时去掉了币龄并做出了许多对应的修改以解决安全问题。这一方式也被后来的很多区块链项目所使用。

除此之外，还包括以下从共识角度的改进或应用。

PoSV

权益流通证明（Proof of Stake Velocity，PoSV）最早由Reddcoin提出，它在PoS基础上加入了用户活动的概念。

这种设计观点认为：PoS共识在设计时只考虑了持有token的情况，而这类token与传统货币之间的最大区别并不是采用了数字技术，而是没有考虑到经济与社会属性。PoS很大程度上鼓励用户囤积token。这除了会影响用户使用积极性之外，还会对token未来的分红方式产生不利影响。

而在PoS基础上加入流通速度“V”形成的PoSV设计，类似经济学上货币的相关概念，被定义为token被转移的次数。通过这种设计，PoSV既鼓励用户持有资产（Stake），也鼓励用户进行更多的活动（Velocity），例如交易等以增加价值流通来获取更多的收益，以此来对应到传统货币上的价值存储和流通中介两个功能。

DPoS

代理权益证明（Delegated Proof of Stake，DPoS）对PoS这种全员参与的投票机制进行了修改，用户用通证选出自己的代表，再由代表来完成共识的过程。

在挖矿参与的节点数量降低后，DPoS的共识速度会变得很快。但缺点也很明显，就是比较中心化。

与DPoS结合使用更多的是以DPoS+BFT的方式来实现共识，即DPoS来选出共识节点，然后用BFT方式在这些节点中进行共识。

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编译者/作者：NB区块链

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