POS 是和 POW 类似的共识算法，目的是在去中心化网络上达成共识。今天我们聊聊 POS 的原理，与 POW 的差异，以及 POS 存在的问题。让大家对 POS 形成一个比较立体的认识。
先来说 POS 的基本原理。首先要声明一下，POS 不是一个算法，而是一类算法的统称，POS 最早的实现版本是在 2012 年推出的 PPCoin 中，但是后来各家的 POS 其实差别还是很大的，所以下面我们只说共性的内容。
POS 的基本哲学就是去相信那些持币多的人，这里的币就是当前使用 POS 的区块链上的币。POS 会实现一个彩票系统，随机的选出记账人。持币越多的人就越可能被选中，概率跟持币数量成正比。注意，这里的持币数量，通常不只是币的绝对数量，而是币的数量乘以持币时间，以天为单位，这样就得到一个新的名词就是“币天”。例如，小明有10个币持有了30天，而小刚有20个币持有了10天。那么小明就有300币天，而小刚只有200币天，被选中记账的概率小明反而更大。时间这个维度体现的是持币人对这条区块链的忠诚度，所以 POS 的基本出发点就是持币多的人有动机去保护自己的资产，所以有理由诚实的记账。
POS 的全称就是 Proof Of Stake ，翻译过来叫权益证明。基本意思是证明我在这条链上是有很多权益的，所以我不可能自己去伤害自己的权益。Stake 的本意是抵押，意思就是要抵押一定的币到系统上，如果记账出错，这些币就会被没收。抵押截止时间一般就是按区块数量算，例如在我生产这个区块之后链上又生成了30个区块，我就可以把我的币领回来了。抵押过程，就是锁定了币的流动性。
这就是 POS 的基本原理了，总结起来一句话：相信有钱人。
下面我们来仔细对比一下 POS 和 POW ，这样很多细节就又会浮出水面。
首先，POS 设计之初的功能就是跟 POW 一样的，就是达成共识。但是 POW 耗能巨大，社区很多人非常不满，于是有人发明了 POS ，意图去取代 POW 。POS 是没有能源消耗的，因为随机选出记账人之后，生成区块的工作就是由这个人去做，没有类似 POW 那样的算力竞争，所以也就没有能源消耗了。记账人，或者说产生下一个区块的人也不叫矿工 Miner 了，而是叫 Forger 或者 Block Producer 。
另外，POW 和 POS 大思路其实很相似，二者都是去试图在全球人中，随机的去选出一个人去进行记账。只要保证攻击者不能操纵这种随机性，那么系统就是安全的。但是问题在于，网络上如何去定义一个人呢？是用一台机器吗？一个 IP 吗？这些都是很容易伪造的，女巫攻击是不可避免的。所以倒不如拿一些不能伪造的东西进行随机，POW 是用真金白银，也就是花钱越多的人买的矿机和电力就越多，就越可能被选中。而 POS 是抵押链上代币的形式，持有的币越多，就越可能被选中。
看到这里，我们肯能感觉 POW 跟 POS 真的很像啊，而且 POS 不用耗费电能，难道不是一种更为优秀的共识算法吗？
但是实际情况是从 2012 到现在 2018 年，所有 POS 的链都不是很成功。所以下面我们就来看看 POS 有哪些问题。
着重让大家搞清楚的，就是 Nothing At Stake ，翻译为“权益粉碎攻击”。基本意思就是”如果我作恶，其实我也不会损失任何东西“。当然，这里的作恶方式肯定是有特指的。区块链存在于去中心化网络上，产生分叉是非常正常的事情，POW 条件下分叉后大家会按照最长链原则，逐步回归到一条链上。而 POS 在分叉条件下却非常有可能出问题，这就是 Nothing At Stake 的出现场景。这里面的根本原因就是制作区块是本身没有成本的，那么如果系统出现了分叉，那么记账人就往每个分叉上都加上自己的块，这样，不管哪个分叉最终胜出，他都可以拿到手续费。所以理性的记账人会处于自身利益同时支持不同的分叉，这就会造成一个分叉上有90%的人支持，另外一个分叉上也有90%的人支持的情况，这样共识就非常难以达成。所以说 POS 条件下，对于这种形式的作恶，是没有办法直接做出处罚的。这就是 Nothing At Stake 了。
除了 Nothing At Stake 。POS 也有一些其他问题，比如 POS 会造成富人越来越富，因为持币越多的人越可能被选中记账，获得更多的报酬。或者，因为压的是系统内的币，所以可能出现的情况是，我就去作恶，然后我失去这些，但是会赢得更多。而对应的，POW 是用系统以外的能源消耗，去保证系统内的共识，也可以说不管是产生币，例如比特币，还是共识，都是有成本的。而 POS 是通过系统内的币来达成共识，或者说是自己证明自己，产生币还是共识，都是无成本的，这个听起来有些诡异。所以有人说，POS 是一条咬住自己尾巴的蛇。
关于 POS ，Peter 要分享的内容就是这些了。总结起来，POS 就是一种通过抵押链上资产来保证链上共识的方式。POS 的好处非常明显，就是不需要耗能。但是 POS 的问题也很多，这些问题到底能不能被解决，多年来争论一直都没有停止过。目前还有没有任何一条真正成功的 POS 链，但是以太坊正在考虑切换到 POS ，大家都很关注，因为这将为 POS 的可行性的提供最有力度的一个证明。
参考：