權(quán)益證明到底是什么？權(quán)益證明算法的推出就是為了作為資源浪費(fèi)比較嚴(yán)重的工作量證明的替代。權(quán)益證明最先是由Sunny King 和Scott Nadal在2012年提出的，而且自從提出之時(shí)，權(quán)益證明就被認(rèn)為是資源浪費(fèi)型的工作量證明算法的替代。從那時(shí)起，共識(shí)算法就已經(jīng)有很多不同的衍變。就比如工作量證明算法，對(duì)其可替代的算法也會(huì)出現(xiàn)各種的問(wèn)題，從而產(chǎn)生對(duì)最初協(xié)議算法的不同調(diào)整的版本。

整體來(lái)說(shuō)，權(quán)益證明共識(shí)算法主要有兩大方面：基于鏈的，和基于拜占庭容錯(cuò)（PBF）。在基于鏈的權(quán)益證明中，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)是偽隨機(jī)地被選出，并創(chuàng)造下個(gè)區(qū)塊。在拜占庭容錯(cuò)中，建議下個(gè)區(qū)塊和創(chuàng)建下個(gè)區(qū)塊的行為是分開(kāi)的。然后，多方的投票機(jī)制可以確定哪個(gè)區(qū)塊最終可以添加到鏈上。不像基于鏈的權(quán)益證明機(jī)制，拜占庭容錯(cuò)共識(shí)不是取決于鏈的長(zhǎng)度和大小。對(duì)于區(qū)塊的共識(shí)，可以來(lái)自于同樣的區(qū)塊里面。重要的是，通過(guò)權(quán)益證明設(shè)計(jì)，共識(shí)算法可能會(huì)有很多的變化，通常白紙黑字確定的共識(shí)算法版本通常是不太可能的，因?yàn)橐粋€(gè)項(xiàng)目可能大部分是基于權(quán)益證明的，但是也會(huì)有拜占庭容錯(cuò)的因素（例如，Casper或者Neo）。

第一代權(quán)益證明算法（基于鏈的）

在2012年，為了解決工作量證明資源浪費(fèi)的問(wèn)題，Sunny King和Scott Nadal開(kāi)始進(jìn)行更加可持續(xù)發(fā)展數(shù)字貨幣的研究。根據(jù)比特幣開(kāi)源的代碼和技術(shù)部署，他們創(chuàng)造的數(shù)字貨幣只是基本地改變了新幣產(chǎn)生的方式，即使用了所謂的權(quán)益證明/工作量證明混合系統(tǒng)，也就是說(shuō)有些代幣是根據(jù)投資者持有的代幣來(lái)產(chǎn)生的。每年整體代幣會(huì)增長(zhǎng)1%。但是這個(gè)機(jī)制的問(wèn)題在于，它不能將激勵(lì)給予代幣持有者，從而可以確定單個(gè)鏈。而且，有人可以通過(guò)投票多個(gè)有沖突的區(qū)塊鏈來(lái)打破安全性，還不會(huì)造成任何損失。這就被稱(chēng)為賬本分叉問(wèn)題。在工作量證明中，對(duì)幾個(gè)區(qū)塊的挖礦是礦工必須分開(kāi)進(jìn)行并且使用他們的資源才能完成。

第二代權(quán)益證明：以太坊Casper（基于鏈的）

盡管以太坊目前是在工作量算法上運(yùn)行，但是以太坊長(zhǎng)期的策略是想從工作量證明轉(zhuǎn)移到權(quán)益證明，并且以太坊權(quán)益證明的名稱(chēng)是Casper。而且Casper的第一個(gè)版本，F(xiàn)FG會(huì)使用工作量證明/權(quán)益證明的混合算法。最核心地是，Casper想要解決前段描述的權(quán)益證明共識(shí)算法的賬本分叉問(wèn)題，這里面主要的問(wèn)題在于，之前的系統(tǒng)中只有對(duì)區(qū)塊生產(chǎn)的獎(jiǎng)勵(lì)，但是卻沒(méi)有懲罰。如果不對(duì)所有區(qū)塊簽名進(jìn)行懲罰，代幣持有者可以很容易地簽署鏈上的任何分叉。這其中也會(huì)包括想要回轉(zhuǎn)有效轉(zhuǎn)賬的惡意分叉。這樣的話(huà)，無(wú)論哪條分叉鏈獲勝，權(quán)益持有者都也獲得獎(jiǎng)勵(lì)。Casper想要解決這樣的問(wèn)題，所以會(huì)增加對(duì)這樣做的懲罰措施。如果有人簽署了兩個(gè)沖突的區(qū)塊頭，他們的權(quán)益將會(huì)被完全或者部分地扣除。Casper的初始版本會(huì)是工作量證明和權(quán)益證明的混合，這會(huì)在2018年底進(jìn)行發(fā)布。

股份授權(quán)股權(quán)證明（DPOS）

DPOS最主要的設(shè)計(jì)差別是在于系統(tǒng)是否允許代幣持有者授權(quán)他們的權(quán)利給其他參與者，從而可以讓這些人代替更小的代幣持有者來(lái)進(jìn)行權(quán)益抵押。DPOS算法的創(chuàng)立是為了吸引小型代幣持有者持續(xù)地參與到系統(tǒng)中。由于對(duì)于大型代幣持有者，他們會(huì)有更高的盈利，區(qū)塊鏈的中心化可能會(huì)產(chǎn)生。在DPOS協(xié)議中，鼓勵(lì)用戶(hù)將他們的代幣授權(quán)給更大的代幣持有者，作為獎(jiǎng)勵(lì)，他們會(huì)獲得協(xié)議中獎(jiǎng)勵(lì)的一部分。DPOS最明顯的特征是它會(huì)讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制更加中心化，因?yàn)橹挥猩贁?shù)節(jié)點(diǎn)控制了多數(shù)網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，這對(duì)于代幣持有者來(lái)說(shuō)可能更加容易，因?yàn)樗麄兺ㄟ^(guò)授權(quán)自己的權(quán)益，就不需要對(duì)任何事情做出決定。

拜占庭容錯(cuò)POS

為了理解拜占庭容錯(cuò)，很重要地是明白它解決了什么問(wèn)題：拜占庭將軍問(wèn)題。也就是說(shuō)，拜占庭容錯(cuò)算法能夠在1/3的驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)離線(xiàn)或者無(wú)效的情況下，仍然達(dá)成共識(shí)。但是，這也意味著網(wǎng)絡(luò)中的2/3是誠(chéng)實(shí)的。因?yàn)楣沧R(shí)不取決于前個(gè)鏈的程度，但是會(huì)在驗(yàn)證區(qū)塊的單個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生。進(jìn)一步說(shuō)，由于拜占庭容錯(cuò)算法看重節(jié)點(diǎn)的一致性超過(guò)可用性，他們可以管理異步的網(wǎng)絡(luò)模型?；阪湹臋?quán)益證明算法則需要依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的同步性。