权益证明共识机制的崛起

权益证明（PoS）共识机制已成为解决比特币和以太坊能源问题的最可行方案。这两大最受欢迎的区块链长期以来因其巨大的能源消耗而受到批评。英国金融网站MoneySuperMarket最近的一项研究估计，每笔比特币交易的能源成本超过100美元。

早在2012年，Sunny King和Scott Nadal就在一篇论文中首次描述了PoS共识机制，预见比特币的工作量证明（PoW）机制终将成为问题。他们提出通过一种称为"质押"的替代方法来解决比特币的能源问题，即根据质押者持有的代币数量，由确定性算法选择节点处理区块。这与PoW机制形成鲜明对比，在PoW中，矿工们竞相解决复杂的数学问题以成为下一个区块生产者。

在PoS系统中，质押的代币越多，被选中添加下一个区块并获得奖励的机会就越大。因此，PoS避免了比特币挖矿相关的日益增长的能源成本。

权益证明的诞生

首个实现PoS共识的加密货币是Peercoin，由Sunny King于2013年创建，作为比特币的替代品。然而，Peercoin并非真正的PoS币种，因为它采用了混合方法，最初大多数新的Peercoin仍由使用PoW共识的矿工创建。King采用这种方法是为了保持网络的去中心化。如今，大多数Peercoin都已通过PoS铸造，尽管Peercoin矿工至今仍在运作。

第一个真正的PoS加密货币是Pavel Vasin于2014年推出的Blackcoin。Blackcoin做出了多项改进，最显著的是完全取消了PoW挖矿。通过更公平的Blackcoin代币分配来确保去中心化。Blackcoin还取消了Peercoin的币龄机制，该机制旨在防止富有的代币质押者获得大部分质押奖励。Vasin这样做是为了降低所谓的51%质押攻击的可能性，因为在Peercoin中，较老的代币持有者需要不到51%的质押代币即可创建分叉。

尽管Blackcoin最终作为加密货币失败了，但它确实为新一代PoS项目的崛起奠定了基础。在Blackcoin推出的同年，Jae Kwon发表了Tendermint白皮书，最终发展成为Cosmos网络，而以太坊联合创始人Vitalik Buterin提出了Slasher，这是一种惩罚性PoS算法，即将推出的以太坊2.0将基于此算法。

2014年，我们还见证了BitShares的首次亮相，这是第一个使用委托权益证明（DPoS）共识的区块链网络，此后EOS、Lisk、Tron等知名区块链也采用了这种共识机制。

权益证明的腾飞

这些早期思想导致PoS在第三代项目的推出中蓬勃发展，包括Algorand、Cardano，以及最重要的Tezos。

Tezos是一个类似于以太坊的智能合约区块链，于2018年推出。与同行不同的是，Tezos率先实现了所谓的流动性权益证明（LPoS）共识机制，降低了网络验证者的准入门槛，从而实现更大的去中心化、更民主的治理和更强的网络安全性。

Tezos的LPoS与DPoS机制的主要区别在于，Tezos中的委托是可选的，而在DPoS中有一组固定的区块生产者或代表。LPoS旨在维持动态的验证者集合，以促进代币持有者的协调和更负责任的治理。

Tezos的LPoS共识允许网络普通用户通过将其代币借给其中一个节点来参与区块生成，以换取奖励。在Tezos中，验证过程称为"烘焙"，算法从合格节点池中选择一个烘焙者来创建每个区块。质押最多、声誉最高的烘焙者最有可能被选中。被选中后，他们将创建一个新区块，然后发送到池中的其他32个节点进行验证。完成后，该区块被录入Tezos区块链，烘焙者将获得奖励。

LPoS的优势在于它实际上拥有无限多的烘焙者，任何拥有8,000 $XTZ或更多质押的人都可以成为验证者。相比之下，由于对计算基础设施的显著需求和需要质押大量代币，DPoS网络的可选验证者群体要有限得多。Tezos还允许委托质押权，这意味着$XTZ持有者可以将代币委托给烘焙者以获得部分质押奖励。这对代币持有者来说是一个很大的激励，因为用户无需共享所有权或锁定他们的代币。

除了去中心化、治理和安全性优势外，Tezos还提供了防止双花保护。如果节点发现烘焙者双花，他们可以在后续周期中提供证据进行举报。这可以防止烘焙者的恶意行为。

区块链的未来？

Tezos最终成为第一个成功扩展的PoS链，如今它支持不断增长的DeFi应用生态系统，总锁定价值超过9100万美元。它的成功催生了一批同样采用PoS共识的竞争项目，包括同年推出的Cardano，以及2019年推出的Cosmos和Algorand等大牌项目。

2020年被证明是PoS生态系统的里程碑，我们看到数十条链的主网上线，包括Polkadot、Celo、Elrond Network、Harmony、NEAR、Matic和Oasis。其中许多链现在正在推动其生态系统的快速增长，尤其是Polkadot，其DeFi中的总锁定价值达到3.36亿美元。

PoS的下一个重大发展将在今年发生，以太坊终于推出期待已久的以太坊2.0第二阶段升级，从PoW共识机制转向PoS，旨在使网络比现在更具可扩展性、安全性和可持续性。以太坊转向PoS的动机是建立一个更环保、去中心化的网络，这一点已被早期PoS项目的成功所证明。以太坊别无选择，只能采用PoS，因为其年度能源使用量正在快速上升。Statista 2021年12月发布的数据显示，一笔以太坊交易使用的能源相当于Visa上惊人的100,000笔交易。

凭借其在区块链行业，尤其是DeFi领域的主导地位，以太坊即将向PoS的过渡很可能成为共识机制历史上最重要的事件。PoS自Peercoin和Blackcoin时代以来已经走过了很长的路，尽管关于以太坊升级是否会成功存在很多争论，但它现在是区块链领域中一个永久的组成部分，并且在可预见的未来将继续如此。

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