PoS 真的比 PoW 好吗？| 深度长文

为了深入理解 Staking 和 PoS(权益证明)，本文中我们将把它与当前最主流的共识机制——PoW(工作量证明)进行比较。目前大多数公链采用的都是 PoW ，但随着 PoS 日益受到关注，可以预期在不久的将来，PoS 的比例将会超过 PoW。

现在几乎所有新推出的公链都是基于 PoS，甚至连第二大公链以太坊也将在下一次重大升级中转向 PoS。这是为什么呢?PoS 真的比 PoW 好吗?

PoS 的确在一些方面优于 PoW，在下文中我们将从几个维度对二者进行比较分析。

一、PoS 的定义

首先，让我们来解释一下基本概念。

| PoW 和 PoS 是两种不同的算法，它们决定分布式网络中的共识，以及如何奖励共识维护者。

换句话说，PoW 和 PoS 阐述了如何发行新币为网络提供激励，奖励那些提供资源的共识维护者。这些币的价值背后都有资源支撑(矿机、ASIC 芯片或者一定数量的币等)，而且拿到奖励的前提是你必须付出诚实的行动。不管是BTC、ETH，还是XTZ，皆是如此。

你也许会说：在网络中提供或锁定某些资源，同时承担一定风险，这听起来很像 Staking 。没错，的确是这样!

PoW 其实可以用 PoS 的逻辑来理解，花钱买矿机设备和电力就相当于 Staking 的一种形式。我们可以进一步总结为，Staking 是一种传统的经济形式——投入资本以获取回报。

尽管这样理解在某些情况下也不算错，但我们还是回到二者的定义和它们的核心区别上来。

PoW 网络的安全性来自于哈希算力，理论上算力越大收益越高，具体可参考比特币的矿工和矿池。

PoS 的安全性来自于抵押经济的价值，理论上 Staking 的数量越高收益越高。(之所以说“理论上"，是因为 Validator 的选择是随机的，这样可以避免过于中心化。)

尽管每个共识协议都不尽相同，但仍有一些基本原则可供我们来比较。

接下来，我们将通过发展趋势、可扩展性、网络安全、去中心化、成本、治理、社区参与、冷启动、环保多方面对 PoW 和 PoS 进行比较。

二、发展趋势

尽管 PoS 比 PoW 的历史短，在整体市场中份额也小，但它正在飞速地发展。

实际上，按市值计算的前三十名加密货币中有十三个已经使用了 PoS 或类 PoS，包括 EOS、Stellar、Tron、Dash、Neo、Binance Chain、Ontology、Tezos、NEM、VeChain、Waves、Qtum、Decred、Lisk，另外还有三个(ETH、Cardano 和 OmiseGO)正在转向 PoS。

这也意味着市场前三十的币种中有超过一半在使用 PoS。另外，几乎所有的第 二层解决方案都在使用 Staking 机制。甚至连比特币的闪电网络也可以被认为是 PoS 的某种形式：一些中继节点把比特币 stake 起来，帮助用户通过通道进行交易，并从中赚取一些手续费。

· 总 Staking 市值：> 160 亿美元

· Staking 中锁定的总价值：> 50 亿美元。

· PoS 市值占比：9.80%

· 除 BTC 和 ETH 外，PoS 市值占比：26.6%

这些数字还在持续增长，而且许多人预计 PoS 链的总价值将在今年年底达到 500 亿美金。随着 Binance Chain、Cosmos 和 Polkadot 将各种项目转移到 PoS 区块链协议，以及 ETH 2.0的推出，PoS 链的总价值可能会超过这一规模。

权益证明(PoS)似乎正慢慢占据整个市场。

三、可扩展性

谈及可扩展性时，必须要考虑到交易吞吐量和交易确认时间。

交易吞吐量：出块时间和区块大小限制了网络的交易吞吐量。采用 PoW 机制的比特币出块时间大概是十分钟，其它币种短一些，以太坊可以减少到十五秒，交易吞吐量也会随着出块时间的减少相应略有增加。

在 PoS 共识维护者(比如 Validator、区块生产者)的共同努力下，由于出块时间短了很多，交易吞吐量平均要比 PoW 高出很多。

举个例子，Tezos 已经能实现每秒 40 笔交易(40 TPS)。DPoS(委托权益证明)中的EOS、TRON甚至已经可以处理超过 1000 TPS 的交易。

交易确认时间：交易确认时间也是区块链可扩展性一个重要的衡量因素，尤其是在商业环境中。在 PoS 共识机制中，交易速度更快，甚至在某些场景下的几乎能实时确认。

四、网络安全

众所周知，早在 2009 年比特币作为 PoW 的先驱就已启动，并稳定运行了十多年，后来的很多其它数字货币也都采用了 PoW 共识机制。十年来，PoW 已成为一个公链设计模版，历经多次攻击，可靠性和安全性久经考验。