PoS时代已经来临？ 　　

　　2019年3月1日，根据以太扫描，以太坊街区高度超过728万，君士坦丁堡升级已经全面启动。这个去年7月测试的硬叉升级已经注定，启动时间跳了好几倍。在经历了各种开发障碍、安全漏洞等之后。而以太坊的核心开发者四次宣布推迟，它终于推出了。这也意味着，以太坊经过5年的发展，已经到了其第三阶段“大都会”的最后时刻，即将走向其白皮书计划的最后阶段“宁静”。这也意味着全球第二大加密货币网络和公共区块链平台将从PoW共识机制切换到PoS共识机制，这一变化将是以太坊今年最重要的议题。 　　

　　“大都市”的结束，“宁静”的开始将是历史性的一刻。从这一刻开始展望，从“边疆”到“家园”再到“大都会”，以太坊的矿工们为了记账可以达成共识，将源源不断的电力用于没日没夜的猜谜游戏，升级他们的“矿锤”，从CPU到GPU再到ASIC，然后开发出计算电力的矿池。但随着Casper协议的推出和完善，原有的以太坊矿机终将灰飞烟灭。在新机制下，货币持有者是交易的验证者。大家在质押、投票、验证的过程中友好地完成了账本的统一：不需要过多的精力消耗，而是依靠随机的方式、权益质押和惩罚机制。这就是PoS的魅力。 　　

　　以太坊共识机制的转移并不是PoS共识机制的起源。早在2012年，第一个基于PoS共识的项目——PP coin就诞生了。在此期间，它经历了混合共识、纯PoS、BFT PoS等发展阶段。并衍生出许多变体，如DPoS和LPoS。这里的发展历史和演变趋势很有意思。我们将在下一次详细阐述它们。现在，七年过去了。让我们来看一下市值排名前50位的大货币。使用PoS或PoS混合共识的货币有16种，约占32%，其中EOS、Cardano、Tron位列市值前10大货币。既有DASH、Bitshares、NEO、QTUM等老牌公链，也有Tezos、Cosmos等炙手可热的新贵。再环顾四周，Polkadot、Algorand、IoTeX、V system、IRISnet等备受关注的新项目无一例外都采用了PoS共识。 　　

　　数据来源：https://coinmarketcap.com/截至2019年6月11日 　　

　　PoS的一致性技术日趋完善，衍生类型百花齐放，在吞吐量、延迟、速度、能耗等方面性能优异。应用PoS的公链数量和质量正在赶超PoW，以太坊正处于转型PoS的临界点。这使我们相信，我们有幸目睹了一个新的共识时代的开始。 　　

　　什么是PoS？ 　　

　　PoS Proof是简称，即权益证明的共识机制。为了理解权益证明的概念，我们不妨回顾一下区块链共识机制的作用。众所周知，区块链的本质是一个分散的账本。如何在没有中心管理器的情况下实现所有核算节点的核算统一，需要一个共识机制。在现有的区块链系统中，一般采用随机选择一个节点进行阻塞的基本思想来解决这个问题。在之前的PoW共识中，这种随机性是通过不可预测输出结果的哈希函数来实现的。只有通过大量计算不断试出目标结果，才有封杀权。如此小的概率所造成的随机性，使得作案者无法连续多次封堵来增长链条，从而保证了账本共识的唯一性和不变性。比特币、莱特币，以及现在我们熟悉的以太坊，都是利用这种机制来保持账本一致，使得矿机行业发展迅速。矿机不可避免的需要使用大量的电力进行计算哈希函数的数学游戏，导致大量的电力浪费和CPU、显卡、内存的消耗。这也是权力机制长期被诟病的一点。 　　

　　在PoW的世界里，所有矿工都在做方块，随机选择是通过玩哈希函数等不可预知的谜题来完成的。在PoS世界里，如果做了这样的对应总结，随机选择也是由同样不可预测的人类行为完成的！在PoS机制下，所有节点也是出块，钱的持有者通过验证投票的方式选择块。投票的数量与持有者持有的资金数量相关联。他们手里的钱越多，权利就越多，话语权就越大。这就是PoS名称的由来。当然，PoS随机抽取法经过多年的发展，已经产生了很多变种。Cardano提出的Uro-poros算法通过直接生成随机数的方式，通过系统随机选择块节点，而EOS的DPoS机制通过使其成为超级节点而不是每个块，降低了货币持有者的投票验证难度，提高了投票参与率。Tezos用的LPO和Cosmos用的Tendermint也是对现有PoS机制的创新，发展了附加奖励机制、抵押机制、斜杠机制等。处理PoS刚提出时发现的“无利害关系”和远程攻击等问题。对于目前的PoS公链来说，持币人投票、验证、奖励发放的流程更加完善和规范，各公链投票验证的比例大幅提升，验证了基于PoS机制的主网的稳定性。 　　

　　S 　　

Staking一词由Proof of stake中的stake（权益）转化而来，其含义为上述PoS共识产生过程中持币人质押数字货币来投票的动作。由于验证每个区块内容并进行投票是一个需要一定门槛的操作，不仅需要较好的计算机配置，还需要24h在线全连接，这对于大众持币人来说并不是一个简单可持续的事情。因此现在的主流PoS公链均考虑了验证全节点与持币人两种角色，对节点设置高门槛高要求，而持币人可以通过投票给节点的方式参与验证，并获得验证奖励的分红。比如EOS、Tron是设置固定数量的超级节点/代表，以投票排名；Tezos、Cosmos等是对节点缴纳抵押金有要求，而不限制节点的数量。

持币人将所持币质押，投票给节点，并与节点一同分享出块或验证区块得到的奖励，这样的过程就叫做staking。由于不同项目侧重的过程不同，国内也可能翻译成投票、质押、验证等种种，但本质都是按持币量行使投票权并获得收益。Staking是PoS机制下不可缺少的重要环节，其对公链和持币人都具有重要的作用：

对于公链而言，staking越多价值越高。越多的人参与staking，也就意味着每个区块的共识一致性得到了更多的保证，staking量的多少基本等同于PoW公链中算力的大小，staking量越多，公链稳定性越有保证，这条公链的价值也就越大。对于持币人而言，staking是权益保值增值的最佳手段。为了鼓励持币人参与staking，公链一般都会增发代币作为区块生成的奖励，staking的持币人可以分得奖励，而不参与staking的持币人相当于白白浪费了收益，而蒙受代币增发带来的通胀损失。现有主流PoS公链的年增发率平均在5%以上，Cosmos的增发机制尤为独特，当全网staking比率低于2/3时增发22%，高于2/3时增发7%，相当于逼迫未staking的持币人眼红于高膨胀率，保持全网staking比率高于2/3来保持稳定。各网络已质押加密货币市值一览

截止 2019 年 6月 11日

Staking：PoS时代下的挖矿新浪潮

公链增发代币奖励Staking的机制正如同比特币用1个区块25个比特币来奖励它的矿工们，而后者在过去10年中发展起了庞大的挖矿产业，催生出AntPool、F2Pool这样的矿池巨头以及比特大陆这样估值过百亿美元的大独角兽。在PoS时代下，staking必将诞生出不输于矿机挖矿产业的新经济生态。

还是以Etheruem举例，随着以太坊“宁静”阶段的来临。从PoW共识转向PoS共识必将使得目前使用矿机挖ETH的场景逐渐消失，取而代之的是ETH的现有持币人通过“staking”进行挖矿，实际上，君士坦丁堡升级就将每区块3个ETH的奖励降为了2个，一切都在为PoS转型做准备。

在staking经济中最重要的角色有两个：节点与持币人，可以预见会在各大主流公链布局节点的巨头矿池的出现，它们会如同算力矿池吸引矿工携带算力加入一样，在PoS时代下鼓励众多持币人将币的投票权押在自己的矿池中，竞争出块权并分享收益。从模式上来看，这更加接近于传统基金吸收资金用于投资获得收益再分红的模式，实际上，现在的公链各大节点也都推出标明预期年化收益率、类同定期或活期的产品。

同时围绕节点与持币人这两个角色还将发展出配套服务产业。如为机构节点或个人节点提供运营服务的公司，在今年2月专注于PoS领域为机构提供服务的初创公司Staked.us已完成450万美元种子轮融资，资本方预期今年PoS项目将达到所有项目的25%，而staking预计能带来25亿美元收益。面向个人持币人将衍生出各种委托代理服务，帮助持币人进行staking投票与资产管理，现在跑步进场的机构包括火币矿池、HashQuark、Infinity Pool、Cobo钱包、Wetez等。

对于个人投资者而言，在PoW时代挖矿需要购买单独的矿机，并还需要对场地、用电进行特殊的考虑，门槛过高，不禁使得错过CPU挖矿时代的众多投资者们追悔莫及。但在PoS时代，持币人与矿工角色重合，再加上验证节点这一功能性角色的建设，使得持币人挖矿不再需要过高的计算机硬件要求，真正做到人人可挖矿，买币即可入场，挖矿流程如同押币获得利息，押币越多、时间越长则利息越多，模式简单易于理解。目前各大主流PoS项目的staking收益率（币本位）平均值在10%左右甚至更高，这样的收益高于传统投资理财收益率，而随着牛市逐渐苏醒，币价上涨还会带来更高的价值收益。

公链是区块链行业的重要基础设施，其性能升级与共识机制的转变将广泛地影响区块链生态。随着PoS时代到来，Staking将替代原有算力挖矿行业诞生新生体系，围绕节点与持币人两个重要角色必将衍生出新的发展机会。

参考资料

韩璇. 区块链技术中的共识机制研究. 中国计算机学会.第32次全国计算机安全学术交流会论文集.中国计算机学会:,2017:6.