Proof of Stake（即 PoS，權(quán)益證明）以即其所帶來的 staking economy（質(zhì)押經(jīng)濟(jì)）將會(huì)是加密貨幣界長(zhǎng)時(shí)間的話題，這個(gè)趨勢(shì)隨著基于 PoS 共識(shí)的明星項(xiàng)目上線將滔滔不絕，staking（質(zhì)押）以其自帶的金融屬性以及用戶主動(dòng)參與性非常好的活絡(luò)了 PoS 區(qū)塊鏈項(xiàng)目的生態(tài)，這是一篇架構(gòu)性的文章，讓每個(gè)人能夠全面而且更有層次的理解 Proof of Stake 的所有信息，建立屬于自己的完整架構(gòu)。

Proof of Stake 是有別于 Proof of Work（即 PoW，工作量證明），在區(qū)塊鏈里的另一種共識(shí)機(jī)制，我們簡(jiǎn)單從共識(shí)說起。

什么是共識(shí)？

一個(gè)人做決定是不需要共識(shí)的，舉個(gè)買晚餐的例子，一個(gè)人可以自由決定要吃麥當(dāng)勞或肯德基或健康的素食，但是和一群朋友一起吃晚餐就需要商量，商量就是共識(shí)。

可能有人會(huì)疑問，為什么共識(shí)在區(qū)塊鏈中被如此重視？

因?yàn)閰^(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)自下而上的結(jié)構(gòu)，沒有中心的領(lǐng)導(dǎo)，社區(qū)每一個(gè)人都可以參與貢獻(xiàn)，但每個(gè)人的參與會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的混亂，有一致的共識(shí)是區(qū)塊鏈項(xiàng)目順利發(fā)展的要素。

比特幣白皮書發(fā)布帶給了很多人無限的想象，原來通過 Proof of Work 這樣的共識(shí)加上激勵(lì)機(jī)制可以協(xié)同一個(gè)龐大的去中心化組織運(yùn)作，并且從 2009 年開始這 10 年間，比特幣系統(tǒng)從未中斷過，但 PoW 共識(shí)并不是完美，因?yàn)?PoW 的資源浪費(fèi)（維護(hù)一個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)路需要投入大量的硬件成本及電力成本）及效率問題（達(dá)成共識(shí)時(shí)間過長(zhǎng)），區(qū)塊鏈出現(xiàn)了改革的聲浪，一種新共識(shí)機(jī)制應(yīng)運(yùn)而生，也就是 Proof of Stake。

Proof of Stake 是什么？

根據(jù)維基百科上的定義：“Proof of stake （PoS） is a type of algorithm by which a cryptocurrency blockchain network aims to achieve distributed consensus. In PoS-based cryptocurrencies the creator of the next block is chosen via various combinations of random selecTIon and wealth or age”。

中文意思說：Proof of Stake 的世界里沒有礦機(jī)，不再是消耗大量的電力創(chuàng)造工作量證明進(jìn)行挖礦，取而代之 PoS 里是用幣來挖出更多的幣，幣可以類比為 PoW 里的礦機(jī)，誰擁有的幣越多誰能挖出區(qū)塊獲得獎(jiǎng)勵(lì)的概率就越高。

這兩個(gè)共識(shí)中有一個(gè)非常大的不同點(diǎn)，Proof of work 是競(jìng)爭(zhēng)思維，Proof of Work 是合作思維，Proof of Stake 從 Proof of Work 中礦工彼此間的算力競(jìng)爭(zhēng)走向了通過 stake 和平選舉進(jìn)行出塊，從競(jìng)爭(zhēng)到合作的共識(shí)設(shè)計(jì)原理改變，大大了減少資源的浪費(fèi)同時(shí)提升了效能。

Proof of Stake 歷史

Proof of Stake 究竟能不能成為未來呢？回顧歷史更能鑒往知來，PoS 共識(shí)的歷史發(fā)展大致可以分為以下幾個(gè)時(shí)期：

- PoS+PoW 混合（2012年）：這是往 PoS 共識(shí)的第一個(gè)過渡嘗試

最早出 PoS 概念的項(xiàng)目是 Peercoin，但它不全然是純粹的 PoS， 為了讓代幣首次分發(fā)更加公平，在前期 Peercoin 結(jié)合了 PoW 共識(shí)來分發(fā)代幣，Peercoin 的歷史地位在于首次創(chuàng)造出幣齡的概念，并將 PoS 共識(shí)實(shí)現(xiàn)。

- 純 PoS（2013-2014年）：這是 PoS 第一次成熟，但也留下了諸多問題待討論

純 PoS 階段的代表是 NXT Coin，它采用了純 PoS 共識(shí)進(jìn)行初次分發(fā)與后續(xù) Staking，后繼者 Blackcoin 也延續(xù)了傳統(tǒng)，這兩者都去除掉了 Peercoin 的幣齡概念（因?yàn)閹琵g方式進(jìn)行 staking 對(duì)持幣人理解上不夠友好）與 PoW 概念（雖然 Blackcoin 進(jìn)行了短暫幾天的 PoW 初始分發(fā)促進(jìn)去中心化）。

但是這兩個(gè)項(xiàng)目在短暫璀璨后都暗淡了，留下的是社區(qū)對(duì) PoS 初次分發(fā)代幣的中心化及 Nothing at Stake 等安全問題的質(zhì)疑。

- DPoS 與 PoS+BFT（2018年~2019年）：EOS 代表了 DPoS 成熟，Tezos 代表了 PoS 成熟，后續(xù)項(xiàng)目基于過往基礎(chǔ)正不斷創(chuàng)新

過去的幾個(gè) PoS 項(xiàng)目因?yàn)橹挥袑Ｗ⒂谪泿蓬愋偷墓δ?，在短暫追捧后就漸趨衰敗，2018 年 PoS 共識(shí)迎來了一批大熱潮，以 EOS 為首的 DPoS 項(xiàng)目（包含 TRON 及 ONT 等），通過了代理投票與分紅機(jī)制，創(chuàng)造出不同形態(tài)的 PoS 共識(shí)（DPoS 里節(jié)點(diǎn)數(shù)較少 20~30 左右）；同時(shí)間明星項(xiàng)目 Tezos 以 LPoS 作為號(hào)召，是第一個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)多并穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間的 PoS 共識(shí)（目前有 400 多個(gè)節(jié)點(diǎn)）后續(xù)的明星項(xiàng)目如 Cosmos、IRISnet、Polkadot 等都在 PoS 里融入了 BFT 的想法，讓節(jié)點(diǎn)能在一定容錯(cuò)下依然維持高效率出塊。

- PoS 共識(shí)未來（2019 以后）

PoS 共識(shí)正在飛快發(fā)展且不斷接受社會(huì)的考驗(yàn)，解決過往安全問題分發(fā)中心化問題治理問題的方案不斷推成出新，更有趣的是看到了很多項(xiàng)目結(jié)合 PoS 共識(shí)里 staking 的概念與項(xiàng)目本身業(yè)務(wù)推出了新的代幣經(jīng)濟(jì)模式，比如 livepeer 的轉(zhuǎn)碼服務(wù)，Nucypher 的隱私密碼服務(wù)，都需要提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 staking，而提供該服務(wù)的節(jié)點(diǎn)能獲得 staking 收益及服務(wù)收益（staking 是什么我們后續(xù)會(huì)提到），關(guān)于新的代幣經(jīng)濟(jì)模式可以參考這篇 Stake to Play Token Economics： Exploring Work Tokens。

逐漸成熟的 PoS 共識(shí)在 2019 年帶給了加密貨幣行業(yè)很大的改變，這是這篇文章的另一個(gè)重點(diǎn)“Staking 經(jīng)濟(jì)”，本質(zhì)上 staking 是維護(hù)一條區(qū)塊鏈安全的機(jī)制設(shè)計(jì)，在 PoW 里區(qū)塊鏈的安全依靠著算力（電力）的維護(hù)，PoS 里依靠的是參與 staking 的幣總數(shù)（資本）來維護(hù)。又因?yàn)槌謳湃藚⑴c staking 可以獲得一個(gè)穩(wěn)定像債券一樣的的年收益報(bào)酬，且參與門檻低，這樣自帶金融屬性的 staking 讓大家有更多的想象，一個(gè)可以全民參與的 staking 經(jīng)濟(jì)就誕生了。

Staking 是什么？

Staking 是 PoS 共識(shí)里特有的動(dòng)作，持幣人通過 staking 主動(dòng)參與到網(wǎng)路系統(tǒng)中，保護(hù)網(wǎng)路安全同時(shí)也執(zhí)行了自己持有幣所相關(guān)的權(quán)益，不進(jìn)行 staking 這個(gè)動(dòng)作，對(duì)持幣人來說，幣就是幣，沒有啟動(dòng)任何 staking 的權(quán)益功能，每一個(gè)持幣人都是網(wǎng)路安全貢獻(xiàn)者也同時(shí)是獎(jiǎng)勵(lì)獲得者。

如果我們看一看現(xiàn)在的 staking 經(jīng)濟(jì)格局，根據(jù) Staking Rewards 網(wǎng)站的數(shù)據(jù)，截止至 4 月 30 日，PoS 項(xiàng)目的總市值大約是 175 億美金，總 staked 比率是 30%，總 Staked 金額是 55 億美金左右，乘上平均收益率 10%，現(xiàn)有產(chǎn)生的 Staking rewards 就有 5.5 億元美金的市場(chǎng)，而且這個(gè)市場(chǎng)正在快速成長(zhǎng)，2019 年明星項(xiàng)目，Cardano、Algorand、Polkadot、Difinity 都屬于 PoS 共識(shí)項(xiàng)目，可預(yù)見未來以太坊由 PoW 到 PoS 的轉(zhuǎn)型將是 PoS 生態(tài)的很大催化劑，目前 PoS 共識(shí)占整個(gè)加密貨幣市值約為 10%，今年可能在 10%-20% 之間，未來更長(zhǎng)一段時(shí)間可能占據(jù)數(shù)字貨幣的半壁江山。

由此可見 staking 經(jīng)濟(jì)是加密貨幣的大趨勢(shì)，并且與每個(gè)參與的持幣人分不開關(guān)系，如果想要獲得屬于自己的 staking 權(quán)益就應(yīng)該更清楚了解 PoS 與 staking，以下進(jìn)入深入理解部分。

理解 PoS 共識(shí)中節(jié)點(diǎn)運(yùn)行與 PoW 共識(shí)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行的不同

這是 PoS 共識(shí)運(yùn)行節(jié)點(diǎn)的流程圖，如果我們對(duì)比 PoW 共識(shí)中運(yùn)行節(jié)點(diǎn)出塊的流程來看，PoS 里最不一樣的就是流程三及四，PoS 共識(shí)需要持幣人及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 Staking 這個(gè)動(dòng)作加上通過選舉人算法選出正式節(jié)點(diǎn)，在 PoW 里就是通過一群礦工運(yùn)行礦機(jī)去搶每一個(gè)區(qū)塊的記賬權(quán)利，而就因?yàn)檫@兩個(gè)不同，導(dǎo)致 PoS 項(xiàng)目里經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)的百花齊放。

這么多的 PoS 項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)又不盡相同，持幣人要怎么最快了解自己的 staking 權(quán)益呢？

PoS 共識(shí)讓持幣人也可以簡(jiǎn)單的通過 staking 參與進(jìn)入網(wǎng)路中，身為 PoS 共識(shí)的持幣人需要主動(dòng)參與網(wǎng)路才能獲得屬于自己的權(quán)益，不參與就沒有，交給別人參與也必須睜大眼睛是不是被騙了。