Coinmap 告诉你——PoS、PoW 和其他 11 个你不知道的区块链协议

我们将从行业的乳齿象开始。 工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS) 是开创性的协议，通常用作其他现代共识协议的原型。

工作量证明 (PoW)

原理：求解难，查结果容易。

性能：低。

DLT 环境：公共区块链。

完成：概率。

用法示例：比特币、以太币、莱特币。

比特币区块链可能是复制最多的区块链协议。 众多节点根据 PoW 共识算法确认交易。 要添加新区块，参与者必须证明他/她已经完成了一些工作。 准确地说，它解决了寻找符合特定规则的哈希这一非常困难的任务。 第一个幸运地找到正确组合的人有机会在链中添加一个区块。

因此，参与 PoW 意味着计算资源的成本，但收益可以在参与者绝对不相互信任的环境中实现。 任何人都可以加入网络，因为它是一个无需许可（permissionless）的区块链。 尽管点对点可扩展性很高，但交易率仍然很低。

另一个问题是网络成员的动机——他们加入往往是为了致富，而不是为了维护正义。 随着时间的推移降低挖矿费用并在未来减少佣金会极大地影响网络安全。

股权证明（PoS）

原理：网络信任验证者，验证者用自己的资源作为出块能力的质押：份额越大，网络允许出块的概率就越高。

性能：高。

DLT 环境：公共/私人区块链。

完成：概率。

用法示例：NXT、Tezos以太坊的共识机制pos和pow，即将推出以太坊。

PoS 的技术特点是没有复杂和不必要的计算。 网络参与者不是与其他人竞争，而是以一种加密货币（例如以太坊中的以太坊）来保证他们的活动，并等待他们被选中创建一个新的单元。

参与者对安全性感兴趣，因为他们拥有系统的硬币。 该算法根据属于它的份额选择一个验证器。 因此，如果参与者拥有 5% 的股份，将检查 5% 的交易。 这个想法是，验证者的基础加密货币的百分比越高，他/她对操纵验证过程的兴趣就越小。

与 PoW 算法一样，PoS 中交易的完成是有概率的。 尽管与比特币网络上的交易相比交易速度相对较快，但仍然需要代币。 此外，持怀疑态度的人指出，拥有大量股份的验证者将被更频繁地选中，因此将获得更多代币：富者更富。

委托权益证明（DPoS）

Principle: Participants delegate the production of new blocks to a small and fixed number of elected validators. 竞争激烈，但利润高。

性能：高。

DLT 环境：公共/私人区块链。

完成：概率。

用法示例：EOS、比特股。

委托权益证明（DPoS）可以通过减少验证者的数量来高速创建区块并每秒处理更多的交易。 在投票过程中，持币者选择验证者来形成区块。 每张选票的权重由投票人的资产总和决定。 代币持有者可以随时投票给验证者。 这使得网络高度灵活：如果大多数执行者失败，社区将立即投票替换他们。

新块的生成每 1-2 秒发生一次。 该协议比 PoS 更快、更公平，因为“委托的”验证者稍后会与他们的选民共享代币。 尽管如此，对已完成区块的确认仍落在网络所有其他成员的肩上。

活动证明（PoA）

原理：PoW 和 PoS 的混合体。

性能：低。

DLT 环境：公开。

完成：概率。

使用示例：Decred。

活动证明 (PoA) 结合了 PoW 和 PoS 协议，这意味着参与者可以挖掘或抵押股份来验证区块。 因此，PoA 协议提供了矿工和网络普通成员之间的平衡。

位置证明 (PoL)

基本原理：信标用于通知同步的节点，然后用临时标志标记它们的存在。

性能：一般。

DLT 环境：公开。

完成：立刻。

使用示例：泡沫、铂金。

位置证明 (PoL) 允许用户保护特定的 GPS 位置以在网络上验证自己。 有趣的是，这个区块链协议依赖于 BFT 信标，它在区块链中记录地理位置和时间戳，防止系统中断和欺诈。

重要性证明 (PoI)

原理：类似于 PoS，但具有影响您排名的额外属性。

性能：高。

DLT 环境：公开。

完成：概率。

使用示例：NEM。

该算法的行为几乎与 PoS 类似，但包括三个组成部分：

账户中的代币数量；

账户操作；

帐户持有人在线花费的时间。

第一个参数在验证交易评级方面起着至关重要的作用； 第二个和第三个参数只是帮助建立账户的“价值”。 token 的总和越小，其他参数的影响越强。

因此，一个拥有数十万代币的账户由于其在网络中的活跃和持续存在，可以将重要性因子提高近 3 倍。 反之，对于一个拥有数亿代币的人来说，也无所谓。

经过时间的证明（PoET）

原理：区块是在等周期的可信环境中创建的。

性能：一般。

DLT 环境：私有区块链，无需许可。

完成：概率。

用法示例：英特尔。

英特尔也不甘落后，开发了自己的区块链协议 IntelLedger。

该系统类似于工作量证明以太坊的共识机制pos和pow，但耗电量更少。 该算法不是玩家解决密码难题，而是在可信执行环境 (TEE) 环境中工作，例如英特尔软件保护扩展 (SGX)。 PoET 协议保证块是随机生成的，无需任何必要的努力。

授权证明 (PoA)

基本原理：银行和保险公司的半集中式区块链

性能：高

DLT 环境：公共、私人或联盟。

完成：概率

使用示例：Kovan、Rinkeby、Giveth、TomoChain、Rublix、Swarm City、Colony、Go Chain。

与 PoS 和 DPoS 类似，在 PoA 中验证器保护区块链并能够生成新块。 仅当存在绝大多数验证者时，才会在区块链上创建新块。

通过识别预先选择的权威机构，PoA 共识变得集中。 因此，它适用于私有区块链和财团，例如一组银行或保险公司，以获得更好的可扩展性。 所有验证者的身份都是公开的，可由任何第三方验证。 验证者的身份受到威胁，他们的行为符合网络的最大利益。

燃烧证明 (PoB)

工作原理：燃烧开采的 PoW 加密货币以换取采矿特权或替代货币的硬币/代币

表现：中等

DLT 环境：公共

使用示例：Slimcoin 和 Counterparty

矿工通过燃烧将硬币发送到无法使用的地址（吃者地址）（无法再访问和再次使用硬币）。 由于 PoB 交易记录在区块链上，因此有不可否认的证据表明代币是不可访问的，用户会得到奖励。

这个想法是用户表现出愿意为长期投资承担短期损失——在系统上挖矿的终身特权。 用户销毁的硬币越多，挖掘下一个区块的机会就越大。

容量证明 (PoC)

基本原理：矿工将执行的“工作”量取决于绘图过程可用的磁盘空间量。

性能：高效

DLT 环境：公共

使用示例：Burstcoin 和 Bitcoin Ore

PoC 与 PoW 类似，但有相当大的区别——在 PoC 中，不是做大量工作来验证每个区块，而是在称为“绘图”的过程中提前完成工作； 这个过程的结果稍后被用来验证每个块。

绘图是生成称为“绘图文件”的特殊文件的过程，该文件存储大量预先计算的哈希值。 挖掘算法的最短解决方案授予挖掘下一个块的权利。 PoC 高效、廉价且分布式。

大脑证明 (PoB)

理由：该协议为出版商和内容企业提供了一种智能社交货币

性能：快速高效

DLT 环境：公共

用法示例：Steemit

PoB 是一种可扩展的区块链协议，用于公开访问和不可变的内容，伴随着一个快速和免费的数字令牌 — STEEM — 帮助人们用他们的大脑赚钱，因此得名。 STEEM 是一种创建不断发展的社区的方法，其成员通过内置的奖励结构增加价值。

PoB 是一个名为 Steemit 的公共发布平台，任何互联网应用程序都可以从该平台共享数据，以奖励那些贡献此类有价值内容的人。

实际地址证明 (PoPA)

原理：认证DApp

性能：高

DLT 环境：私有

使用示例：ConsenSys 和 POA 网络

物理地址证明 (PoPA) 是一种将现实生活中的物理元素与区块链技术连接起来的 DApp。 这有助于验证个人身份。 PoPA 将一个人的物理地址与他们控制各自私钥的钱包地址联系起来。

每次用户在 DApp 中验证他/她的卡时，PoPA 协议都会刷新自己的记录并调用 ERC780 投机合约来存储用户/地址连接。

概念验证 (PoC)

原理：论证任何区块链项目的可行性

性能：未知

DLT 环境：私有

用法示例：未知

概念证明 (POC) 可用于任何领域，包括投票跟踪器、记录存储、法律文件等。 POC 可以是没有任何支持代码的原型，也可以是具有基本功能集的最小可行产品 (MVP)。 POC 是一种用于内部组织以更好地了解特定项目的模型。

共识协议是分布式系统不可或缺的一部分。 当参与者之一（节点）出现故障时，它们有助于实现正义并避免系统故障。 其次，去中心化环境需要有助于推进和改变一般状态的解决方案，即使在没有人信任任何人的环境中也是如此。 某些规则有助于达成“共识”。

我们回顾了已在数十个项目中使用的最流行的协议。 尽管如此，还有 Cross-Flexibility (XFT)、Paxos、Sieve、Raft Protocol、拜占庭弹性 (BFT)、有向无环图 (DAG)，甚至通过我们稍后将描述的心理实验得出的非区块链。

如果您有任何问题和要求（例如，对区块链协议的审查），请在文章下方发表评论。