Cosmos網(wǎng)絡(luò)的PoS是怎么一回事

Cosmos網(wǎng)絡(luò)是一個區(qū)塊鏈項目，允許任何一個了解Go編程語言基礎(chǔ)知識的人，根據(jù)Proof-of-Stake （PoS） 共識算法來創(chuàng)建自己的區(qū)塊鏈。這個算法非常簡單，它基于你擁有一定數(shù)量的通證（在Cosmos中為ATOM）提供證明，使得可以驗證構(gòu)成區(qū)塊鏈自身的區(qū)塊。下面舉一個實(shí)際運(yùn)用的例子來更好的理解它在現(xiàn)實(shí)中的運(yùn)作方法：

假設(shè)這個區(qū)塊鏈由最少數(shù)量的節(jié)點(diǎn)組成，即4個節(jié)點(diǎn)。我們將這些節(jié)點(diǎn)稱為A，B，C和D。在區(qū)塊鏈正常運(yùn)作期間，會發(fā)生的情況如下：

1. 出塊

每6秒必須出一個新的區(qū)塊，這個區(qū)塊包含上一個區(qū)塊生成以來的所有交易。如果新的區(qū)塊沒有任何交易，則為空的區(qū)塊。

為了生成一個區(qū)塊，必須選一個節(jié)點(diǎn)作為出塊者。下文我會講到如何選擇，現(xiàn)在假設(shè)隨機(jī)選到的這個人是B。

2. 驗證出塊

區(qū)塊鏈中的所有節(jié)點(diǎn)都必須驗證新生成的區(qū)塊，確保它包含和生成正確的交易信息。

在這個例子中，A，C和D必須來驗證B生成的區(qū)塊。

3. 分發(fā)獎勵

當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)都驗證完這個區(qū)塊之后，B可以獲得獎勵，A，C和D都可以獲得驗證獎勵，只是B可以獲得稍微多一些的獎金 （+4%）。

現(xiàn)在最重要的一步是如何做到公平的選擇哪個驗證人來出塊。如果出塊者每次都是同一個人的話，那么所有的獎勵都會屬于他，這會讓整個系統(tǒng)不公平。

為了解決這個問題，Cosmos實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)選擇算法。根據(jù)這個系統(tǒng)，在現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)中選擇打包出塊的節(jié)點(diǎn)，并考慮該節(jié)點(diǎn)所持有的ATOM數(shù)量。為了使這個系統(tǒng)盡可能的公平，節(jié)點(diǎn)所持有的通證數(shù)量對被選取的結(jié)果只會有部分影響，這樣保證了所有節(jié)點(diǎn)（甚至是持有極少量質(zhì)押總數(shù)的節(jié)點(diǎn)）最終都能被選到。

為了更好地理解這一點(diǎn)，采取另一個實(shí)際的例子加以說明：

假設(shè)第一個區(qū)塊鏈通證分布情況如下：

A擁有100個通證

B擁有75個通證

C擁有30個通證

D有2個通證

正如上文說過的那樣，A被選為出塊者的概率比D大，但是D不必?fù)?dān)心，因為系統(tǒng)保證他早晚會被選中。

· 通證總數(shù)會增加節(jié)點(diǎn)被選中為出塊者的概率，這些通證被稱為質(zhì)押。

驗證人和懲罰

根據(jù)以上例子，暗示了驗證人的重要性。

· 驗證人即節(jié)點(diǎn)，為了成為出塊者，他需要質(zhì)押，并且在任何情況下都要驗證新生成的區(qū)塊。

驗證人對區(qū)塊鏈本身至關(guān)重要，因為沒有它區(qū)塊鏈將不復(fù)存在。所以非常有必要去了解驗證人準(zhǔn)確完成工作的重要性。如果一個驗證人開始偽造交易，甚至一群驗證人合作偽造交易，這將是一場災(zāi)難。出于這個原因，在Cosmos中設(shè)置了一個懲罰質(zhì)押數(shù)的系統(tǒng)。

· 懲罰是一個過程，在這個過程中，如果驗證人行為不當(dāng)，其部分質(zhì)押將被罰沒。

委托人和綁定

正如我們所看到的那樣，隨機(jī)數(shù)系統(tǒng)通過通證持有數(shù)量來選取驗證人出塊。為了使整個區(qū)塊鏈正常運(yùn)作，質(zhì)押足夠的通證是非常有必要的。如果沒有充足的通證，區(qū)塊鏈會停止運(yùn)行因為它無法確定區(qū)塊的出塊者。但是，如果只使用驗證人本身擁有的通證，則沒有人愿意承擔(dān)此任務(wù)。驗證人通常需要支持硬件（服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)連接等）和安裝所有內(nèi)容所需的時間方面的投資。如果他要購買通證，那么驗證人在經(jīng)濟(jì)方面會非常緊張，甚至無法承擔(dān)這筆費(fèi)用。

為了解決這個問題，Cosmos把ATOM持有者稱為委托人。

· 作為ATOM持有者，委托人可以委托出通證來增加驗證人的質(zhì)押總數(shù)從而獲得獎勵。

· 把持有的ATOM委托給驗證人這個行為被稱作綁定。

在使用Cosmos創(chuàng)建的任何區(qū)塊鏈中，只要你擁有這個區(qū)塊鏈中的通證，你就可以把它委托給任意一個驗證人來增加他的質(zhì)押總數(shù)，從而增加他被選取為區(qū)塊出塊者的概率。驗證人會把這些質(zhì)押通證歸還，他們會把出塊和驗證得到的獎勵按比例分發(fā)給他們的委托人。

為了鼓勵A(yù)TOM持有者委托他們的通證，Cosmos同時引入了一個通貨膨脹系統(tǒng)，當(dāng)ATOM的質(zhì)押數(shù)量小于2/3的ATOM流通總量，ATOM的價值每年都會下降，最高可下降20%。通過這個系統(tǒng)，只持有通證而不去委托對于ATOM持有者沒有一點(diǎn)優(yōu)勢，相反，將通證委托給驗證人有很大可能性會增加通證總量來擴(kuò)大他們的投資價值。

所以，本質(zhì)上Cosmos上的PoS是這樣運(yùn)作的：

· ATOM持有者把通證委托給一個或者多個驗證人；

· 其中一個驗證人被選作出塊者完成他的職責(zé)；

· 其他驗證人來驗證這個區(qū)塊；

· 如果出塊順利，出塊者會得到一些出塊補(bǔ)償，反之，出塊者會失去部分質(zhì)押；

· 如果每個驗證人都準(zhǔn)確的完成工作，他會得到獎勵，反之，他會被懲罰掉部分的質(zhì)押數(shù)。

顯然，委托人和驗證人需要共同承擔(dān)上述最后兩點(diǎn)。

當(dāng)驗證人被懲罰掉部分的質(zhì)押量，委托人同樣也會失去部分通證。從另一方面來說，如果驗證人正確的完成工作，委托人也會得到相對應(yīng)比例的獎勵。

值得注意的是，驗證人在給其委托人分配獎勵之前，他通常會先保留一部分傭金。這部分傭金是驗證人決定的，這些收益被用來維護(hù)他的服務(wù)和償還整個系統(tǒng)硬件方面的支出。

總 結(jié)

如果你是ATOM持有者，我建議你們盡早把通證委托給驗證人。正如我們之前所看到的那樣，不去委托會有價值下降的風(fēng)險。 如果你們將通證委托出去，投資回報率將高達(dá)9% （假設(shè)一個驗證人的傭金率為10%和通貨膨脹率為10%）。