PoW和PoS的区别是什么

2010年，也就是比特币创立初期，BM向中本聪发难，认为必须改变比特币的共识机制并提出改进方案。

不过，傲娇的中本聪本尊并没有采纳，他在强调了比特币去中心化的重要性和必要性之后，霸气回应：If you don’t believe me or don’t get it， I don’t have time to try to convince you， sorry.（看不懂就算了，我没时间搭理你，不好意思。）

若干年后，BM创立EOS，实现了他自己的共识机制。

既然是传闻，我们姑且听听就好。不过说到共识机制，倒是有诸多可探讨之处。随着技术的发展和演变，当前比较主流的共识有PoW、PoS和 PoS的变种，如DPoS，哪种共识更好，一直是大家热衷于讨论的话题。

众所周知，“不可能三角”问题已成为区块链发展的重要掣肘之一，因此，谁能更好的解决该问题，谁就能成为最理想的共识机制。

那么，究竟谁才是共识的“理想国”？

逐渐背离中本聪精神的PoW

在比特币挖矿中，中本聪设计了PoW（工作量证明机制）。

每隔10分钟，伴随着新的区块的产生，比特币网络会发行一定数量的比特币，并把它奖励给当选的记账节点。

从这个机制的表面来看，PoW是一种多劳多得的模式，算力高，花费的时间多，能获得的数字货币就越多。

但它在运行过程中需要消耗大量的能量来计算哈希函数的结果，容易造成算力资源浪费，因为这些运算本身和区块链本身的价值没有关联。而且区块的确认时间难以缩短，容易产生分叉，需要等待多个确认。

新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临算力攻击。同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率较低。

此外，随着比特币减少，对算力要求越来越高，人们为了加速获取比特币的速度，催生了矿池挖抗的新玩法。矿池的出现，一定程度上破坏了比特币等加密数字货币体系的平衡，马太效应逐渐显现。

至此，单纯的 PoW 机制已无 SHD 完备性可言，也背离了中本聪的设计初衷。

“完美替代方案”PoS

于是被认为能够替代PoW的PoS （权益证明机制）出现了。

PoW和PoS的主要区别在于，如何确定区块链共识中的投票权。在PoW中，投票权与节点的计算能力成正比；而在PoS中，系统的投票权与持有的股权比例成正比。PoS一经提出，便受到人们的青睐。

相对于PoW，PoS虽在性能上会有较大提升，但也是有限的。而且受到TOKEN发行问题、确定记账节点数量困难等缺陷的限制，它仍然无法成为PoW的完美替代方案。

其次，PoS 系统需要一个高度安全的网络来抵抗黑客攻击，当前并没有一个具备如此实力的公链。更为致命的是，在PoS 公链中，区块链的出块权只能由头部玩家决定，这使得 PoS公链沦为一个本质上由巨头垄断和支配的网络。

由此看来，PoS无法成为PoW的完美替代方案，于是人们开始思考是否可以在原有机制上进行改变，包括当初被中本聪怼的BM。

披着“去中心化”外衣的DPoS

在得到中本聪消极的回复后，BM没有放弃自己的想法，而是在PoS基础上进行了改进，推出了DPoS（委托权益证明机制），并创立了EOS。

在EOS网络中，最终会选出21名主节点，他们被称为区块生产者， 简称BP （Block Producor）。EOS由 21 名BP轮流产生新的区块，并获得EOS网络的奖励。这种机制可以清除不良生产者，并识别其他有价值的成员，既降低了中心化风险又提高了性能。

遗憾的是，由于投票所需要的时间和精力，绝大部分普通用户是没有投票热情的。此外DPoS延续了PoS的弊端，只有持币者才可以获得区块链奖励，这就带来了一种制度性门槛，最终导致DPoS币的流动性大大减少，强者恒强，贫富差距逐渐变大。

DPoS 大幅提高了系统性能，却忽视了去中心化的根本意义，由少数权益拥有者掌握系统的发展方向，本质上和现有的中心化系统并没有太大区别。

所以，共识机制还是没有找到它的“理想国”。BM当初怼中本聪的底气，也渐渐演化成了社区接连不断的怨气。

难道，共识理想真的要败给现实了？

NO。

幸运的是，那些仍怀有“共识理想”的人们从未停止过探索，其中就有ETM的科学家们，他们提出的UPoS机制或许能够成为点燃我们共识理想的希望之火。

UPoS：回归算法本来之美

回首共识机制的进化规律，我们发现，没有一种共识机制可以解决SHD完备性问题，那么是否可以将两种共识混合，从而做到融合二者优势，同时规避掉某些弊端？

ETM首席科学顾问Dr.Aaron Yuan在文章《ETM， 及谈谈比特币的精神内核》中，介绍了ETM 项目提出的统一权益证明算法（Unified Proof ofStake， UPoS）。

ETM 科学家创造性地将 DPoS 与 PoW 算法改进并结合在一起，形成双稳态 UPoS 共识机制。简单来说，其工作原理如下图所示：

UPoS一方面回归比特币的原始精神内核——去中心化，另一方面，基于博弈论机制设计和纳什均衡思想，解决“不可能三角”的问题，实现安全性、高效性、去中心化的兼容，最终构造出一个“比原始比特币算法机制更符合当前经济金融结构需求的区块链技术体系”。

共识算法本身很美，只是我们日渐看不清它的本来面目。

正如Dr.Aaron Yuan在文章中说到的那样，我们之所以觉得算法面目模糊，是因为：“数学算法的可靠性要基于其前提条件。数学的精确性是有条件的，每一个定理都有确定的前提条件和假设，而这些前提条件是不能通过数学本身证明的而需要通过对现实世界的分析来建立和验证。在不断变化的现实世界中这些前提条件也会受到考验。”

如今，基于UPoS共识机制的ETM已经对代码进行了多次内测和公测，并针对出现的问题进行了相应的优化和改进，主网上线也已经在积极筹备之中。