一、区块链共识机制之POS和DPOS

工作量证明算法作为区块链第一个也是目前经受住足够实践检验的一个共识机制，解决的是分布式系统交易信息一致性的问题，在一个去中心化的网络中构建了彼此不信任节点的信任机制，也是比特币成功应用的关键技术环节。

经过几年的实际运转，这一算法的弊端也显露出来，比特币网络每秒完成600万亿次SHA256运算，消耗了大量的电力资源，而最终这些计算没有任何实际或科学价值。这些运算存在的唯一目的是用来解决工作量证明问题，另外一个现实的威胁便是算力集中，工作量证明本质上是利用穷举法找出符合规定条件的哈希值的过程，算力越强，获得记账权(即挖到矿)的可能性便越高，一开始是最早利用显卡挖矿的人，后来是利用FPGA矿机的人，再后来是利用ASIC专用芯片挖矿的人，现在就是不断制造出更好的ASIC的人，另外还有“矿工”节点联合起来组成矿池，如Ghash，Ghash 2014年曾经发表声明，将在今后确保不超过40%的全网算力，这类自律声明是对比特币去信任机制的莫大讽刺。

比特币自诞生以来，人们便开始尝试其他除了工作量证明算法之外的其他共识机制，如具有代表性的权益证明POS、委托权益证明DPOS、拜占庭容错机制（BFT）及实用拜占庭容错机制（PBFT）等，下面将主要介绍POS和DPOS，BFT和PBFT留待下一篇。

权益证明POS

POS是一类共识算法，或者说是一类共识算法的设计思想，而不是一个，最早采用POS的是Peercoin。Peercoin是2012年8月，一个化名Sunny King的极客推出的一类加密货币，采用工作量证明机制+权益证明机制，首次将权益证明机制引入了加密货币。Peercoin引入了“币龄”的概念，每个币每天产生1币龄，比如你持有100个币，总共持有了30天，那么，此时你的币龄就为3000。当一个新的区块产生时，其他想获得记账权的节点同比特币也需要计算哈希值，得出满足条件哈希值的难易与难度值有关，这个难度值这里与币龄成反比，即你的币龄越大，得出符合条件的哈希值的概率就越大，同时你的币龄被清空，记账后系统会给予你相应“利息”，你每被清空365币龄，获得利息为：3000*利率/ 365，Peercoin的利率为1%，即0.08个币。

可以看出，在POS机制下，持有币越多，越容易获得记账权，接近于赢家通吃的感觉，但持有的币越多，越接近于一个诚实的节点，因为破坏整个网络带来的损失也越大。Peercoin的POS机制有一个漏洞，对于不持有币的人而言，他们本来就没什么收益，所以一些恶意攻击对于他们则是无损失的，这就是Nothing-at-stake attack（无利益攻击）。后续的比较成功的POS都引入了对付这种攻击的机制。

以太坊系统的目标是在今年引入权益证明，即Casper。在权益证明共识机制之下，用户将能够在以太坊网络拥有“币权”。用户如果诚实行事并确认了合法交易，将获得与其股权成比的利息；如果恶意行事并试图网络中作弊，就会失去其权益。

委托权益证明DPOS

委托权益证明DPOS是POS的变种，运用DPOS的典型如比特股等，其基本原理在于全网投票选出101个节点代行记账权限，这些代表节点的权限完全一致。代表节点轮流记账，可以选择创造区块或不创造区块。但他们无法改变交易的详情，恶意或者迟到的代表节点的行为也会被公之于众，那么网络可能将他们简单快速地投票驱逐出去。被驱逐出去的代表节点将会失去他们记账权限，以及对应的收入。

DPOS作为是一种弱中心化的共识机制，保留了一些中心化系统的关键优势，如交易速度等(每个块的时间为10秒，一笔交易在得到6-10个确认后大概1分钟，一个完整的101个块的周期大概仅仅需要16分钟)，但每个持币者都有能力决定哪些节点可以被信任，并且事实上，代表节点会主动降低自己的收入来赢得更多投票，剩下的收入会作为股息，支付给所有的比特股持有人。DPOS有点类似于代议制民主及股份公司董事会制度，都是一种精英制度，但其身份受制于下面的民众，在DPOS中，币的持有者至少有权决定代表节点—或者说矿工的身份。

二、什么是区块链dpos(什么是区块链公链)

DPOS是什么？

阿呆：小星，你知道DPOS是什么吗？

小星：区块链里面一个重要的东西叫共识算法，DPOS是其中的一种，DPOS（DelegatedProofofStake）委托权益证明。

阿呆：委托权益证明，似懂非懂。

小星：委托权益证明，其实类似于公司董事会制度，在DPOS共识制度下，会选出一定数量的代表，来负责生产区块。这些代表是怎么被选出来的呢？是每一位持币人，根据手中的持有的代币投票选出来的。

阿呆：被选出来的代表为啥要做生产区块这件事情呢？不做会怎么样？

小星：被选出来的代表管他叫节点，这些节点生产区块，是可以获得区块中的代币奖励，就如公司董事会成员干活也是有收益，不是白白干活的。如果节点不履行它生产区块的职责，那么它就会被干掉，换其他人上，有利益在，就会有人来做，排队等着上的人很多。

阿呆：嗯，用区块奖励来激励节点好好生产区块，有经济刺激，干活才更得劲。那DPOS和POW、POS它们各自的特点是什么呢？

小星：三者各自特点：

小星：DPOS是在POW和POS的基础上发展起来的，其解决POW能耗高，避免POS权益分配下可能的“信任天平”偏颇，但DPOS相对不够去中心化，但去中心化只是手段，不是目的。

阿呆：功能说的再好，DPOS在哪些应用吗？

小星：DPOS在比特股和Steem上已运行多年，交易速度达到每秒上千笔，出块时间短，1.5s；在EOS的测试网络上，出块时间更短0.5s。

阿呆：嗯，有案例更有说服力。刚才把DPOS类比公司董事会制度，公司的董事有很多事情要去做，在DPOS共识下，选出来的节点，除了生产区块，还要干嘛？

小星：DPOS算法要求系统做三件事：

阿呆：嗯，都是生产区块的这些事，刚聊了很多DPOS的点，如类似公司董事会制度、DPOS特点等，那么DPOS这样设计，其背后的理性逻辑又是什么呢，为啥要这样设计？

小星：前说到DPOS比POW和POS在交易速度等方面有很多优势，这些设计背后逻辑简单说利益最大化、成本最小化，即：

阿呆：嗯，利益最大化

PS，不按时发文的后果很严重：

区块链中的股份授权证明机制（DPoS）是什么？

DPoS如何兼顾中心化和去中心化的优势？

股份授权证明机制，简称DPoS，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。为了激励更多人参与竞选，系统会生成少量代币作为奖励。比特股、点点币等数字资产都采用该方式。

DPoS有点像议会制度或人民代表大会制度。如果代表不能履行他们的职责，比如轮到他们记账时，他们没能完成则会被除名，网络会选出新的节点来取代他们。

DPoS的每个客户端都有能力决定哪些节点可以被信任。相较PoW（工作量证明机制），DPoS大幅提高区块链处理数据的能力，甚至可以实现秒到账，同时也大幅降低维护区块链网络安全的费用，从而使数字资产的交易速度接近Visa等中心化结算系统。

DPOS和MPOS英文全称

DPoS(DelegatedProofofStake)股份授权证明机制,是一种区块链的共识算法，所谓的MPOS就是minipos,小型刷卡器的简称。

MPOS是新型支付产品，与手机、平板电脑等通用智能移动设备进行连接，通过互联网进行信息传输，外接设备完成卡片读取、PIN输入、数据加解密、提示信息显示等操作，从而实现支付功能。中文名：手机刷卡器，外文名：MPOS。

MPOS的定义中包括终端设备和相关应用两部分。由通过移动通讯设备(含所搭载的支付应用软件)进行商户收银操作，由外接专用受理终端完成银联卡相关信息的_集和加密，通过移动通讯设备与后台处理系统交互完成交易。

DPoS是一种区块链的共识算法，2014年4月由Bitshares的首席开发者DanLarimer(现为EOSCTO)提出并应用。当时Dan观察到比特币系统共识算法POW的一些问题：比如矿池导致算力越来越集中、电力耗费过大等。所以他提出了一种更加快速、安全且能源消耗比较小的算法，这就是后来的DPOS。

三、读懂区块链共识机制:PoW、PoS、DPoS

区块链共识机制是其核心，主要有三种形式：PoW、PoS、DPoS。

PoW，工作量证明机制，通过计算机进行大量计算，谁先完成计算任务就能记账并获得奖励。优点是去中心化、公平，但缺点是能耗高。

PoS，权益证明机制，持有越多数字货币，获得记账权和奖励就越大。优点是能耗低、共识形成速度快，但存在币权集中和流动性差的问题。

DPoS，委托权益证明机制，通过选举产生记账者，提高效率，但减少了区块链的去中心化程度。

这三种机制各有利弊，未来区块链技术会不断优化共识机制，以实现更高效、更安全、更去中心化的网络。