专业解读区块链的核心竞争力，共识机制POW和POS有什么区别？本文详细阐述了区块链技术的核心竞争

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专业解读区块链的核心竞争力，共识机制POW和POS有什么区别？。区块链|共识|竞争力|机制|区别|pos---

本文详细阐述了区块链技术的核心竞争力共识机制POW和POS的区别，篇幅较长，有一定专业度。

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很多人看到PPC和BTC都是“币”，价格也不一样，自然就会有“孰优孰劣”的想法，哪种币好，哪种币差？价格低的会不会涨，价格高的会不会跌？其实这是一种错觉，好比在把一个30元的股票跟50000元的铜做比较，单位都不一样，何谈价格高低呢？

POW和POS方式在收益特性、分配特性、安全特性等方面存在本质差别，没有任何可比性。两者不能混为一谈，也不能在一起比较价格。

POW和POS方式的区别：

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POW：

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我们熟悉的比特币的工作机制是POW，即Proof of work

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, 工作量证明机制。

工作量证明机制（POW）不难理解，很多情况下我们都使用POW，只是不自知而已。在不考虑验证的情况下（无论是中心化还是非中心化的验证），我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明，如淘金。假设矿石含金量为p%质量,当你得到一定量黄金时，我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到黄金数量越多，这个证明越可靠。

在一个简单的钓鱼游戏里，如果钓到鱼的概率是较小的，我们可以认为玩家持有一定数量的鱼就相当于完成了一定量的钓鱼工作，从而可以认为玩家完成了钓鱼任务。

一个人具有的一些技能如外语口语，乐器或是运动技巧，通常也是一种工作量证明。不用检查四六级证书，一个人能流利的说外语或者演奏乐器，那么TA一定在这些技能上投入了足够的工作量，而且这个工作量与技能的熟练程度是正相关的。

再说这四六级证书，一般认为在不能作弊的考试里采用足够多的客观题，也可以做到工作量证明的效果，因为一个人从概率上不可能连续蒙对大量的客观题。因此一般认为文凭也是有说服力的。同样的，飞行员的飞行小时数也说明问题，如果你飞了一万小时还活着，大概率就不是靠运气。

在一些其他场合我们也可以见到POW的踪影，比如电子游戏里的胜率、K/D比率，在大量的交战中一定的胜率能说明玩家的实力。同样有些游戏里的成就系统、装备体系也是POW，一般认为成就点数高的玩家在游戏里投入更多，更不容易诈骗，有时候交易点卡要求装备等级或者成就点数也是这个道理。

因此，POW要求出示一定的证明表明工作量，证明可以是直接记录也可以是以概率表示，其中对于由小概率事件累计的工作，出示结果等同于证明了工作量（因为不太可能直接得到小概率结果）

在比特币和其他类比特币的系统中，POW系统是以合乎要求的HASH作为工作结果。由于矿工要取得合法的计算结果需要一定量的计算，因此得到合法的计算结果就可以证明完成了一定量的计算。

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POS:

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POS就是“股权证明”,Proof of stake

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，即直接证明你持有的份额。除了混合性的PPC之外，真正的POS币是没有挖矿过程的，也就是在创世区块内就写明了股权证明，之后的股权证明只能转让，不能挖矿。

在现实世界中股权证明很普遍，最简单的就是股票。股票是用来记录股权的证明，同时代表着投票权和收益权。股票被创造出来以后，除了增发外，不能增加股权数量，要获得股票只能转让。

在纯POS体系中，如NXT，没有挖矿过程，初始的股权分配已经固定，之后只是股权在交易者之中流转，非常类似于现实世界的股票。股权从创世区块中流出，被交易者买卖而逐渐分散化。

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两种机制的安全性：

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POW机制的设计目的是保证安全。无论是在中心化还是非中心化系统中，防止作弊都是很重要的。一般可以通过一定的工作量证明信用（如上面说过的游戏成就就是工作量证明），因为作弊要付出一定成本，作弊者就会谨慎对待了。假设游戏成就很高的玩家诈骗或作弊，就面临着很大的机会成本，比如被封停或被服务器上的玩家排斥。而损失一个小号的成本很小，诈骗是可行的。因此电子游戏中玩家不愿意与小号交易，或者积分低的玩家会被从房间踢出。

在比特币的POW机制中，由于获得计算结果的概率趋近于所占算力比例，因此在不掌握51%以上算力的前提下，矿工欺诈的成本要显著高于诚实挖矿，甚至不可能完成欺诈（由于概率过低）。所以POW结合支链博弈有效的保证了比特币网络的安全。在这个模式下，比特币的安全取决于挖矿者，而与持有者无关，而挖矿者随时可能变化。

而POS的安全机制理由在于自己不会杀死自己的钱，由股东自己保证安全，工作原理是利益捆绑。在这个模式下，不持有POS的人无法对POS构成威胁。POS的安全取决于持有者，和其他任何因素无关。

POW和POS的发行机制

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这里说“发行”是不太妥当的，准确的说是新增机制。即电子支付体系中电子币数量的新增机制。

POW的新增机制是“挖矿”，即矿工每完成一定量的计算，有可能获得一块新block中的新增比特币。这个过程是一个纯粹的通胀过程，即无中生有新增比特币。但获得新增的比特币有一定的要求，必须全球第一个找出特定的HASH值。

刚才说了要想获得一个符合要求的计算结果，从概率上说必须完成一定量的工作。而要全球第一个完成计算，必须要求计算时间尽可能的短。因此矿工的计算能力越大，计算时间越短，从概率上越容易首先找出结果。而当全球总算力足够大时，矿工在单位时间内首先获得计算结果的概率将趋近于其占全球总算力的比例。

因此这是一个将新增比特币投放社会的机制，其投向是以算力比例分配的。

POS的新增机制是“利息”，即持有一定的POS币一定时间，当然得开着客户端，将获得一定量的固定“利息”。这部分“利息”是新增的POS币。只要你持有POS币并开机，你就能获得一定比例的“利息”。

这个机制让我们想到了什么？

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第一个是股票，你持有一定量的股票一年半载，公司进行“送股”操作，每10股送1股，你就有110%的股票数量了。在这个模型里，送股方式是拆股（和公积金转增股本不一样），10拆11或者10拆20，你“股票数量”看起来多了，但是市值是一样的。而且所有人都获得了送股，你占公司股权比例还是一样的。（中国“股改”中大股东不送股，小股东送股，因此才有牛市）

第二个是银行体系，你首先要持有一定量的钱，还得存在银行里（开机），并存一定时间，银行付给你一定的利息。但是在实际中我们发现，加上那点“利息”，还是赶不上“通胀”，尽管在银行里存了一年，“法币数量”增多了，但是购买力还是一样的，甚至还更低了。再进一步想，所有人如果都和你一样存款，那么每个人都将获得同样比例的利息，因此你的法币占全国法币的比例没变。

因此POS体系将新增POS币投放社会的机制，其投向是以已有POS币等比例增加的。

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“公平性”：

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之前李笑来老师教育我，货币是解决效率而非公平的。对此我深以为然。谈到公平总是很敏感，已经在平均之上的人不希望公平，因为他们害怕被拉下来，而在平均之下的人总是渴求“公平”，其实只是想不付出而得到免费上升。所以精英政治和民粹主义总是矛盾，这里不展开了。

POW：

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比特币是不公平的。算力越大，获得的比特币越多，从这点看，比特币确实不公平。刚才说了，新增比特币是以算力比例分配，但是，挖矿并没有门槛，只要你有算力，随时可以加入采矿，并按照你所占的算力比例得到分配，尽管可能很少。目前的矿业巨头无论多厉害，算力有多高，场外的人只要有资源，随时可以加入到采矿大战中，并打垮原来的“巨头”们。无论是从“烤猫”还是显卡散户的历史看，所谓优势算力的优势并不具有制度性的保障。

换句话说，在比特币采矿面前，算力不公平但机会公平，任何人都可以加入到矿业中，任何人可以研究更高级的矿机，任何人也可以建造任何数量的矿机。在这个局面下，任何矿工已经占有的算力比例都不能保证其未来的算力比例。

在POW体系下，新获得POW币的能力不受已有POW币持有人的限制，受已有POW算力的影响，但不是强限制。

POS：

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POS币更是不公平的，而纯POS币如NXT，初始分配是固定的，原始股东以外的人要想获得POS币只有转让一条路。转让以后才能获得利息。而原始股东有能力保证其占股比例：不卖就行了。而这种保证是制度化的。只要POS持有人不愿意转让其股权，则其他人是不可能获取新的POS币的。

在这个模式下，POS币初始是不公平的，往后也是不公平的。这可能还不如股票，一般要求股票IPO还必须有最小公众持股比例，如果要获得股票可以参与二级市场的IPO，而POS的IPO其实是pe或者pre-IPO项目，不能等同。

在POS体系下，新获得POS的能力受已持有POS的绝对限制。

股票还是商品？

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从持有人角度看，POS币其实是一种股票，而POW币是一种商品。因此这两种东西没有可比性。确实可以比作铜和某股票，一个几十块，一个几万块，没有什么相通之处。

而如果从货币价值角度看，我又得出另一个看法。

回到上面的安全性一节，我们已知POW系统中安全性取决于矿工，而矿工与外部世界相联系，不能排除外部世界的影响。整个POW网络是暴露在外部世界的冲击下，依靠自身算力保证自身安全的体系，所有持币者则依托于这个体系下。

而在POS中，POS的安全性取决于持有人，而持有人和外部世界的关系取决于自己，股东可以很大程度上制度化的限制外部取得POS的能力，整个体系是龟缩在自己世界里的，持币者自己还要承担维护交易的职责。

传销和铸币税

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在不考虑安全问题的前提下（假设都是绝对安全的），货币本身没有价值，价值都是社会赋予的。而如果赋予POW币价值，那么后入场者所支付的“溢价”，其实是不明确的。除了交给前期屯币的获利盘，也就是有人理解的“铸币税”外，还有一部分交给了矿工，变成了矿工利润。

所以这个体系里传销解释是不靠谱的，因为POW币的来源有两个，挖矿和买卖，极端的说，如果所有持有人囤积居奇（如李笑来），想要操纵价格，那么想要比特币的人仍然可以以挖矿成本取得比特币（尽管会有很多人加入挖矿导致挖矿成本不断上升）从这点上看没有传销上线。

而且POW币如比特币，虽然贫富差距严重，但是毕竟还是相当分散的，持有10币以上的也有几十万人，加上交易所帐户恐怕有上百万人，他们很难形成同盟操纵价值，通常可以认为市场是有效的，任何一个当前(current)价格的卖单都是博弈结果。

而POS币体系中，新入场的人来源只有一个——向上家买。从这点上看,POS是典型的传销。因为没有办法取得POS币（利息币必须先持有POS币），结果就是形成金字塔结构，股权的分散过程也是后续资金向前期资金支付溢价的过程。

在纯POS体系中，如NXT，因为原始股权结构是写入IPO的，而且第一次公开发行没有增发公众股，而是全部的存量发行，所以理论上说原始股东如果联合起来控制价格是很容易的。事实上如NXT这样原始股东只有20几个，也确实控制了价格，形成了传销式的结构。后面的人再想买NXT，就必须向持有人支付他们想要的溢价。这样市场机制没有均衡，卖单价格取决于大股东。

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中心化和去中心化

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进一步的，POS体系中如果有大部分人股东不愿意卖出，将会形成一个“一股独大”的状态，类似于A股市场。而对POS币的信任是建立在对大股东的信任基础上的，如果大股东选择减持，信任程度将降低。这就产生了一个矛盾。而POS币和POS币之间的区别仅仅取决于其IPO股东，假设NXT和MXT竞争，大家都是20个发起人股东，同样参数，何谈优劣？如果以原始股东的背景来区分优劣，意味着我们将被迫相信某个原始股东，并愿意支付溢价给他，那么这就是一个中心化信用体系了。本质上和Q币甚至法币没有区别——法币可以理解为国家是大股东。

而在POW体系中，安全性是建立在算力基础上的，而矿工间也是竞争关系，所以投资者可以根据总算力来决策投资，而且投资者买入的币和已持有的股东之间的关系不是严格的比例关系（有一定影响）。如果有两个POW币，参数和算法相同，他们之间的竞争将不仅仅是竞争投资者，也是算力的竞争。详情可参见我的文章《电子货币的黑暗森林》。这意味着我可以相信算力，而非相信某个具体的股东。

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总结：

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我通篇没谈能源消耗和环保的问题，我觉得这不是问题，问题在于新份额的分配方式。由于新份额的分配方式不同，POW和POS币根本不是同一类东西，POS币更类似于纸币或者传统的股票，是中心化的、金字塔结构的、分配依赖于原有分布结构的股权式系统，而POW币是类似于黄金或者商品，是非中心化的，非金字塔结构的，分配依赖于投入挖矿资源的非股权式系统。

所以POS不比POW环保，因为没有可比性，好像是说股市融资比挖黄金环保，因为发行股票无需挖矿，这是牛头不对马嘴。也许POS系统有别的更适合的应用，但目前来看，我个人认为POS币和当前的工作量证明POW币没有任何可比性，其分配特性、安全特性和收益特性均无任何相似之处，不能简单的以“节能”为由认为POS会涨，甚至“取代”比特币，也不能以“耗能”为由简单否定比特币。

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