網上有很多關于以太網pos機使用技術有哪些,從POW切換到POS后的知識，也有很多人為大家解答關于以太網pos機使用技術有哪些的問題，今天pos機之家(www.tonybus.com)為大家整理了關于這方面的知識，讓我們一起來看下吧!
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以太網pos機使用技術有哪些
全息區塊鏈原創作品，作者思想鋼印。
全息區塊鏈：我們將通過故事形式和由淺入深的介紹，記錄區塊鏈，共同探討區塊鏈、密碼學和金融市場間部分是整體的縮影規律的全息關系，猶如區塊鏈全息光柵，為你呈現區塊鏈世界的全息圖。
以太坊到目前為止一直跟隨者比特幣的腳步穩居整個數字貨幣中市值排名第二的大網絡，也不是生態最成功的的公鏈。當Vitalik提出以太坊最終將要轉向POS的時候，這個重要決定將直接影響了以太坊的安全性，以及那些一直在挖掘以太坊的礦工。
1.什么是POS？權益證明（PoS）是在區塊鏈網絡上保持共識的過程。與工作證明（PoW）不同，PoS不要求礦工解決復雜的數學難題以確保交易安全和維護網絡數據，而是使用經濟激勵來共同維護主網網絡的安全和穩定。該理論跳過了傳統的POW（Proof of waste）去維護數據，而是選擇了經濟博弈論這種更好、更有效的方式來維持區塊鏈網絡共識。
2.為什么以太坊會切換到POS如果說像比特幣這樣的PoW網絡存在一個最大的問題，那就是維持比特幣網絡（也可以說挖礦）所需的能源成本隨著全網算力的上升在一直上升。這顯然是不可持續發展的。有人曾經經過測算，比特幣全網一年需要耗費的電力量，甚至大于許多國家的每年電力總輸出！
以太坊創始人Vitalik Buterin和其他主要網絡開發人員很明顯注意到了這個問題，并率先提出PoS是將可被作為POW這種能耗型的可行替代方案。Vitalik也曾多次在公開場合表達了他對POW共識的不滿，并在一條推文中指出，“現在每個現有的區塊鏈，包括ETH和BTC，都很糟糕，只有PoS是必要的?！?/p>3.以太坊中的POS—Casper協議
首先，Casper指的是Ethereum的POS協議。簡單來說，就是通過有持幣者的投票來取代“挖礦”，以更快速、省點和綠色的的方式在節點之間取得共識。Casper的運作機制和其他的POS有些不同，Casper在整個系統中會以一個智能合約的方式運作，過程如下：
1）任何人都可以鎖倉(Lock)一定量以上的ETH(最低1000個)，成為一個驗證者(Validator)驗證者有權利驗證(Validate)區塊，當他們驗證后覺得一個區塊是合法的，可以被加到區塊鏈上，驗證者需要下注(Bet or Vote)到這個區塊上。
2）如果這個區塊被加到了鏈上，則驗證者會得到ETH獎勵
3）如果驗證者選擇了錯誤的區塊，則他所有鎖倉的ETH會被回收。
這是最特別的一點：Casper協議可以懲罰惡意節點！
為什么要有這么嚴格的懲罰機制呢？其實原因很簡單，這是一個有效的解決Nothing at Stake攻擊問題的方法。
Nothing at Stake指的是一個早期POS系統常見的問題，當一個鏈有分叉出現時，如果在一個沒有懲罰的機制之下，一個最理性的Validator驗證者會選擇下注所有鏈的新區塊，因為這樣無論最后哪一條分叉鏈被采納，他都會獲得獎勵。
這樣會造成的問題是這兩條分叉很難最終決出勝負，因為所有以自身利益為出發點的節點都會選擇投票給他覺得可能贏的區塊，很少有節點會投只投一個給概率最高的區塊。因為鏈上的冗余會非常高，整體效率減低。
POW中則不會發生這種情況。因為在POW中，要這么做會把礦工算力分散，使收益降低，所以沒有礦工會這么選擇。
因此Casper協議這個懲罰機制，能懲罰為了自身利益而投票給錯誤區塊的驗證者，沒收ETH的方式會督促每個Validator驗證者避開不合理的投票。
Casper協議除了能使投票井然有序的進行，讓每個驗證者共同的維護主網外，還能避免以太坊被攻擊。
在POW機制中，網絡中的節點選擇當一個誠實的或是惡意的節點的成本是沒差別的。如果一個節點不斷作惡，頂多只是不停的浪費電費，Vitalik也直白地用了一個詞語“無限次數的攻擊（Spawn Camp Attack）“來形容這種攻擊；但是在Casper里，當一次作惡的節點就會被沒收所有的保證金。
如果對POW發生51%的攻擊，那么攻擊者可能擁有足夠的硬件來持續無限次攻擊（Spawn Camp Attack）,因此社區必須改變POW算法來抵消ASIC大功率礦機的影響。POS算法遭遇51%攻擊時，社區成員可以通過協調少數UASF（緊急共識名為“用戶激活軟分叉”UASF，user-activated soft fork。這個概念的作者認為把隔離驗證等方案的命運交到礦工手中會產生很多問題）來恢復，社區可以無限次進行修復操作。因此用POW共識機制恢復賬本運作要比POS共識機制困難的多，所以POS可以在更高的受攻擊頻率下達到同樣的可靠水平，并能以遠遠低于POW共識的成本達成共識。（想起了當幣安被盜幣的時候，CZ在twitter說要roll back比特幣的那條爆炸性tweet，下面引起了無數礦工擔（撕）憂（逼）。USFA這個概念的作者一開始也認為把隔離驗證等方案的命運交到礦工手中會產生很多問題，由礦工來激活軟分叉存在政治和技術上的問題，非常有先見之明）相比POW，Casper協議的力量就在于當攻擊者要對以太坊發起攻擊的時候，就等于是自己動手放火燒掉了自己的一大片礦場，會讓攻擊的代價變得極高！
現在有2個Casper項目在ETH開發團隊中進行，分別是 Casper FFG 和Casper CBC，Casper最終會以何種形態出現還是未知之謎，因為Casper還有很長的路要走。
Casper FFG: Casper the Friendly Finality Gadget
FFG項目由Vitalik親自主導，目的是完成一個PoW和Pos的混合(Hybrid)的共識機制。這是為了完成從POW到POS的過渡期。他的設計方案是在每50個PoW的區塊產出之后，透過PoS來最終決定一個決策。這種混合型共識機制有助于向社區中的人普及POS，最后才可以真正把以太坊完完全變成PoS。
Casper CBC: Casper the Friendly Ghost: Correct-by-Construction
該項目由Vlad Zamfir主導，他也是大家想到Casper時總會先到的人。什么是CBC協議呢？你是動態地推導出該協議的。獲得完整協議的其中一種方式是運行一種Vald稱為“理想對手（ideal adversary）”的預估安全預言機（estimate safety oracle），它運行下列兩者之一：
1）提出一個合理估計的錯誤的例外情況。
2）列出所有在未來可能發生的錯誤。
4.POS將如何改變以太坊的挖礦方式挖礦是PoW共識里的一個主要功能。在PoW共識機制上凡是參與數據維護的礦工都需要挖礦，都需要采購挖礦設備。以太坊提出的PoS模型最終將結束以太坊原來的挖礦模型。
這不僅會對以太坊網絡產生影響，同時還會對其他區塊鏈網絡產生聯動影響。這是因為之前挖以太坊區的礦工會在未來的某個時刻將他們的大量的挖礦設備切換到其他的區塊鏈網絡中。根據魚池數據顯示，截止目前以太坊全網算力約有180TH/s，一旦以太坊轉化為POS，以太坊的算力切換到另一條主網，必然將為下一條區塊鏈網絡創造了大量的哈希能力（算力）。
5.POW+POS混合挖礦機制雖然以太坊開發團隊正在致力于將以太坊從POW切換到PoS，但在以太坊網絡實際完成轉換之前，更有可能采用混合PoW+PoS模型。實際上，所提出的Casper協議建議在該階段期間每100個塊使用PoS。此外，正如其白皮書所指出的那樣，“Casper仍然不完美”，因此尚未準備好完全釋放到網絡中。
在POS模式下，礦工的“挖礦”收益與他的幣齡成正比，而與電腦的計算性能無關。據Vitalik解釋，POS共識算法將尋求虛擬復制比特幣的挖礦過程，而無需浪費電力。
從原理來說，目前混合挖礦的這套設想思路為，以后以太坊系統上將會在POW與POS兩個共識機制中交替運行，因此一些交易塊的數據（1%）將通過POS得到保護，其余的仍然是在POW。而這個計劃如果被實施，即意味著POS將首次在以太坊上變成現實使用。
混合挖礦的提出，將為緩慢實施這種Casper協議的共識模型提供一些時間，而不會讓以太坊瞬間面臨網絡安全漏洞的風險。這也預示著目前以太坊的礦工們將有足夠的時間準備搬遷到POS。不過仍然可以預見的是，在未來的某個時刻，以太坊區必然將切換到POS。
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