两种最著名的加密货币比特币和以太坊目前使用工作量证明（PoW）共识算法。但是，以太坊有一个过渡到权益证明（PoS）算法的计划。这将是一个重大变化，并且加密社区急切地争论POW与POS，例如提供更高的安全性，从长远来看会更好.

“共识算法为什么重要？”

在深入讨论POW与PoS之争之前，重要的是要了解共识算法为什么在区块链中很重要。区块链的两个中心前提是去中心化和不可变记录，共识机制为此提供了条件.

区块链是一个去中心化的网络，网络中称为“节点”的计算机以共享的方式维护分布式数据库。任何人都可以加入无需许可的区块链，并且每个节点都具有区块链中所有交易的完整记录。实际上，每个节点都是所有交易的分类帐，因此区块链也称为“分布式分类帐技术”（DLT）.

交易被分为大块记录，也称为“大块”。这些块通过预定协议程序链接。更新区块链的唯一方法是添加新区块，因为无法修改或删除现有区块。任何节点都可以添加新块，而无需任何集中权限的干预.

由于每个节点都可以添加一个新块，因此维护正确的事务顺序对于数据完整性很重要。如果节点可以添加一个社区其他成员不同意的交易的区块，那么大多数人就不会认为新区块是有效的。如果添加新块的节点继续存在，通过在其上创建新块，而继续忽略社区标准，则其余社区将被迫拆分网络，以便他们可以使用状态争议之前的网络，并继续与之合作。这需要一个“硬分叉”，并且频繁发生这种分裂对区块链的稳定性不利。需要一种共识机制来防止这些.

此外，恶意节点可能会通过“分布式拒绝服务”（DDoS）攻击来压倒网络，并产生虚假交易，例如“双花”。即使用相同的加密令牌两次。需要一种共识机制来验证每笔交易.

虽然有几种共识算法，但POW是最常见的，并且是大多数公共区块链使用的算法。相对而言，PoS是新的.

“什么是POW算法？”

POW算法的概念最早由Cynthia Dwork和Moni Naor在1993年发表，该术语由Markus Jakobsson于1999年提出。中本聪（Satoshi Nakamoto）发明的比特币网络是POW的最著名实现，我们我将使用其中的示例详细说明POW.

在比特币区块链中，交易被分组到一个称为“内存池”的内存池中，并且每10分钟创建一个区块。要包含在下一个区块中，内存池中的每笔交易都需要由“矿工”进行验证，即验证交易并使用专门设计的软件和专用硬件进行工作的用户.

交易验证过程也称为“采矿”，要求矿工解决密码难题。这是一个竞争过程，因为成功的矿工获得了交易中生成的一部分加密货币.

请求交易的比特币用户将交易数据提供给矿工，这很容易。但是，矿工还需要知道最后记录的块的加密哈希。最后记录的块的哈希是对该块的引用，创建新块时必须引用该哈希，以保持链的完整性。那是困难的部分.

任何矿工都不知道最后记录的区块的加密哈希，因此他们必须高速尝试一个接一个的数字才能弄清楚这一点。不需要任何技巧，只需要强大的计算能力即可。破解了这个巨大的数学难题的矿工向网络宣布了这一消息。所有其他矿工都可以看到大量数字运算的证据，这是“工作证明”名称的根源。成功的矿工创建了新区块，现在记录了来自内存池的交易.

密码之谜是不对称的，即对于矿工来说相当困难，但是很容易在网络上看到证据。随着时间的流逝，拼图变得有点太容易了，并且块生成时间趋于减少到少于10分钟。因此，难题每14天更新一次，并且难度更大。这样，难题就变得越来越复杂，解决难题所需的计算能力也必须提高.

为了进行DDoS攻击以占领大多数网络，即这种网络中51％的计算能力是成本过高的。潜在的黑客可能花费比通过黑客（例如网络）赚取的钱更多的钱。 POW使区块链网络变得非常安全.

但是，如此高的安全性需要付出高昂的代价。例如：

• 比特币采矿的能源需求如此之高，以至于到2018年年底，冰岛的比特币采矿业务将拥有 已消耗 比该国整个国内能源消耗还要多的能源！由此产生的环境压力给比特币带来了不利的宣传。如此高的能源费用是用法定货币支付的，这将产生推高比特币价格的多米诺骨牌效应
• 对于单个矿工而言，不断提高计算能力和能源供应并不容易，为了更好地实现规模经济，比特币采矿正变得越来越集中，有组织的运营商运行大型采矿设备。这种间接的集中化违反了区块链中去中心化的基本前提.
• “ Cryptojacking”（即网络攻击者劫持了毫无戒心的用户计算机以进行加密挖掘）是 变得 之所以越来越普遍，是因为不道德的矿工在降低“投资回报率”（RoI）的环境中使用不道德的手段来提高成功的机会。定期修补软件和操作系统（OS）有助于防范加密劫持.

“ PoS有何不同？”

带有PoS算法的区块链网络具有特定的节点，该节点具有交易验证责任。这些节点放权其加密令牌，被称为“ stakers”。这意味着“游戏中的皮肤”，这与比特币网络不同，在比特币网络中，矿工甚至可能自己都不拥有任何比特币，更不用说为交易验证而花掉他们的比特币了。.

风险金额越高，风险持续时间越长，风险越大，交易者获得交易确认机会的可能性就越高。所有的加密代币都已经被更早地创建，没有新的硬币可以铸造，而对抵押者的奖励是交易费。声誉越高，涉众的赚钱潜力就越大.

由于没有复杂的密码难题可以解决，因此PoS算法所需的能量更少。交易验证过程称为“伪造”，并且由于不需要所有节点参与验证过程，因此网络具有更高的可扩展性.

消除整个网络在交易验证过程中的参与，可以实施另一种称为“分片”的扩展解决方案。这是从数据库管理中提取的概念，其中数据库的水平部分存储在单独的服务器实例中，从而提高了效率。在区块链中，一组节点将维护区块链的水平部分，拥有自己的涉众，并为网络提供更好的可扩展性.

PoS存在陷阱，专家正在制定解决方案。例如：

• 恶意玩家可以获取大量的加密令牌，成为放款人，并压倒所有其他放款人。但是，市场经济对这种举动保持警惕，因为如此突然的大量购买狂潮将大大推高代币的价格，因此黑客将被劝阻。.
• 放样者可能会流氓并验证恶意交易。以太坊项目团队正在研究其新的“ Casper”协议，这是他们过渡到PoS计划的一部分，新协议将确保此类风险承担者失去其代币，并被禁止在未来进行抵押.

POW vs. PoS：谁将拥有未来?

虽然POW当然可以为区块链网络提供更好的分散式安全性，并且已经在许多加密货币项目中​​进行了广泛的测试，但是采矿数字货币的巨大能源成本和环境压力却得不到任何有形资产的支持，吸引了大量负面媒体报道。例如，这种关注的效果已经可见。中国正式 禁止 比特币挖矿.

虽然PoS相对较新，但采用率开始上升，例如众所周知的cryptocurrencyDASH已使用它。如果PoS的支持者可以向更广泛的加密社区保证该算法充分保护网络的能力，则可能会使规模偏向它。如果备受好评的以太坊项目证明已成功过渡到PoS，则将大大提高该算法的效率。接下来的几个月将告诉您哪种算法将成为标准支持者.