五大問題讀透PoA共識算法：它與PoW、PoS比起來如何？_POS:區塊鏈

本文將回答以下問題：什么是權威證明？它如何工作？有何利弊？哪些區塊鏈使用PoA？PoA與PoW、PoS比起來呢？

自2009年比特幣問世以來，加密貨幣領域有了翻天覆地的變化。除了眾所周知的PoW算法和PoS算法之外，還有其它在區塊鏈內部達成共識的可替代機制。PoA算法的出現絕非偶然，因為上述算法皆有不足，而PoA正是為了彌補上述算法的不足而出現的。

目前，PoA已投入實踐，被認為是一種更有效的替代方案，因為PoA算法每秒可處理的交易量更多。但是，PoA并不是只有交易處理速度快這一個優點。PoA特點是什么？本指南可幫助你了解PoA算法的原理。

什么是PoA？

PoA是一種基于聲譽的共識算法，為區塊鏈提供實用且有效的解決方案。PoA一詞是由以太坊聯合創始人、以太坊前技術專家GavinWood于2017年提出。

PoA共識算法使用的是身份的價值，這意味著，礦工憑借的不是抵押的加密貨幣而是個人的信譽而被選為區塊的驗證者。因此，PoA區塊鏈是由可信任的驗證節點保護的。

民盟中央經濟委副主任：區塊鏈在解決新型空間多元化等問題中可發揮五大作用:針對區塊鏈技術助力政府數字化治理的問題，民盟中央經濟委副主任、中國城市和小城鎮改革發展研究中心研究員馮奎以長江經濟帶與成渝地區雙城經濟圈的發展計劃為例，指出區塊鏈技術在解決新型空間多元化、數據分散化等問題中可發揮的五大作用：“一是以共識機制推動在新型空間形成利益共同體。二是通過智能合約打造透明可信任的應用場景。三是通過數據共享構建聯合協同的決策機制。四是通過優化政府服務流程提高政務商務效能。五是通過促進要素流動提升市場化配置效率。”（人民網）[2020/5/30]

PoA模型是基于有限的驗證節點，這使PoA系統成為可擴展的系統。區塊和交易都是由已被認可過的參與者驗證的，已被認可過的參與者是系統的管理者。

以下是Oracles.org公司對PoA的一個精彩介紹：

PoA算法可以應用于各種場景，在物流應用方面被認為是絕佳之選。例如，當涉及供應鏈時，PoA被認為是更有效、更合理的解決方案。

聲音 | 螞蟻金服總裁胡曉明：基于區塊鏈等五大“技數”能力，科技將在金融創新領域創造更大價值:螞蟻金服總裁胡曉明在今日開幕的2019云棲大會主論壇上表示，技術創新在未來物理世界中將發揮越來越大的作用，這是科技給金融帶來最大的變量。胡曉明認為，數字經濟時代，金融科技最大的變化是“離線金融走向了在線金融”。科技在改變金融的方式，科技也讓金融更安全、更智能、更普惠。基于數據智能、安全風控、區塊鏈、生物識別、隱私保護這五大“技數”能力，科技會在更多縱深的金融創新領域，創造更大的價值。胡曉明最后還表示，今天的金融一定是技術創新所驅動的，一定是數據創新所驅動的，未來的金融中心一定是科技中心。（央廣網）[2019/9/25]

PoA是如何工作的？

驗證者運行軟件以將交易打包到區塊。交易打包到區塊的過程是自動化的，不需要驗證者持續監控計算機。但是，需要驗證者保證自身硬件設施一直處于良好的狀態。

成為PoA驗證者的三個基本條件：

聲音 | 貴陽市市長陳晏：聚力發展區塊鏈等五大領域:3月8日，在2019年全國兩會貴州代表團第二場集中采訪活動上，全國人大代表、貴陽市市長陳晏表示，當前，貴陽市正大力實施高水平對外開放、加快推動經濟高質量發展。要全力構建大數據產業體系、大數據應用體系、大數據標準體系、大數據法規體系、大數據安全體系五大體系，聚力發展人工智能、量子信息、移動通信、物聯網、區塊鏈五大領域，照圖施工讓“中國數谷”品牌更響、價值更大。[2019/3/9]

1.驗證者必須在網絡上正式驗證過身份，并且能在公共領域中查到身份信息；

2.驗證者首先得有權確認收益、評估區塊才可以獲得權力；

3.建立權威的檢查和程序應該保持一致。

PoA算法下，通過獲得驗證者權利才可能成為驗證者，所以成功成為驗證者的人都想要守住這來之不易的席位。為了避免破壞驗證者的聲譽，驗證者維持正常交易過程是有獎勵的。因此，大多數參與者都很重視來之不易的身份——驗證者。

現場 | 火幣研究院肖曉:區塊鏈產業鏈五大板塊的現狀與未來趨勢:金色財經10月31日訊,今日,由Usechain旗下iBlock Labs承辦的“當區塊鏈遇上實體經濟”論壇在“維諾真-喜悅號”郵輪上舉辦。火幣研究院區塊鏈首席分析師肖曉以“區塊鏈如何賦能實體經濟”為主題進行演講,就區塊鏈產業鏈五大板塊的現狀與未來趨勢進行了分享。她表示,第一在硬件與基礎設施方面,礦機產商之中寡頭現象開始出現,未來硬件生產商的頭部效應將更加明顯、GPU挖掘與ASIC挖掘將共存、低能源采礦行業將有機會出現;第二公鏈平臺方面是過去一年多競爭最激烈的領域,未來將保持競爭熱度,未來跨鏈互操作性成為重要標準,性能不再是唯一的標準,“對開發者友好”將成為剛需,區塊鏈平臺的特定領域將出現機會;第三中間層方面潛藏巨大的機會在,是區塊鏈中的關鍵增長點,中間層的出現和成熟會加速Dapp的開發和落地,垂直行業中Dapp的發展又會引發新的需求;第四層是服務層;第五層應用層方面區塊鏈技術的應用在一些領域開始出現,這些領域的共同特點包括溝通效率低下、信用成本高,對數據驗證和共識有很大需求,對數據共享和高計算能力有很大需求。[2018/10/31]

PoA算法的優勢和不足

五大國有銀行競速區塊鏈智能化轉型:日前公布的大行年報數據顯示，五家國有銀行在境內銀行機構員工全部減少，并且在銀行的金融科技布局中，區塊鏈技術正在逐步得到應用。五大行將區塊鏈技術應用到扶貧、國際貿易、住房租賃平臺、電商供應鏈等領域。如農業銀行在國內銀行業中首次將區塊鏈技術應用于電商供應鏈金融領域，上線涉農互聯網電商融資產品“e鏈貸”；中國銀行研發基于區塊鏈技術的電子錢包，將區塊鏈技術成功應用于“公益中行”精準扶貧平臺；建設銀行則探索“區塊鏈+貿易金融”技術。股份制銀行中，中信銀行年報也提到，已將區塊鏈技術應用于貿易融資和信用卡獲客領域，效果已經顯現。[2018/4/11]

PoA共識算法并非沒有缺點，那么讓我們來看看其優勢和不足：

PoA驗證者的權利大小、對網絡的影響力從0％到100％不等，但最初都是一致的。換句話說，作為驗證者，你對網絡的影響力可能要比某些大銀行的影響力大。PoA的運行是依靠礦工的工作范圍和權利大小實現的。每筆交易至少要得到兩個節點的驗證，而它們的權力必須大于初始節點。例如：如果初始節點的權利是40％，那么參與驗證的節點們的權利應該是大于40％。

因此，PoA機制下的礦工不像PoW礦工那樣通過挖礦來賺取獎勵。被認可且有影響力的礦工可以參與驗證交易和區塊。換句話說，參與驗證的礦工可以對交易的所有操作進行驗證并得到獎勵。這樣就顯著地降低了網絡維護的成本。因為PoA網絡并不是靠消耗電力來挖礦賺取獎勵的，所以與那些使用PoW、PoS的礦工相比，使用PoA的礦工更節約能源。

哪些區塊鏈使用PoA？

PoA模型允許公司利用區塊鏈技術保護商業機密。講到PoA，順便提一下以太坊是使用該技術的最好例子。盡管PoA是最先進的工作模型之一，但是PoA在實踐中并未得到廣泛應用。PoA協議最適用于私有區塊鏈，因為在私有區塊鏈系統內基本上都沒有出現過分叉的情況。PoA這一術語最早由以太坊和Parity技術的聯合創始人GavinWood提出的。

另一個使用以太坊PoA技術的是Azure平臺。Azure平臺為私有網絡提供了解決方案，其系統不需要自己的代幣，比如Azure無需像以太那樣需要燃料費，因為Azure不挖礦。

此外，根據最新信息，PavelDurov計劃使用PoA來挖Gram幣——一種基于Telegram的加密貨幣。

其他使用PoA的區塊鏈有POA.Network、EthereumKovantestnet和VeChain等。

PoA相比PoW和PoS的優勢在哪？

比特幣使用的PoW是迄今為止最可靠和最安全的共識算法。但是，PoW不具有可擴展性。比特幣以及其他基于PoW的區塊鏈每秒處理交易量是有限的。每秒處理交易量有限的原因是比特幣基于需要達成共識的分布式節點網絡，即所有參與驗證的節點對區塊鏈當前狀態要達成共識才可確認交易。這意味著在確認新交易區塊之前，新交易區塊必須由大多數網絡節點進行驗證和批準。所以我們說，比特幣的去中心化提供了一個安全和可信賴的經濟系統，但也不利于PoW被廣泛采用。

使用PoS區塊鏈通常比比特幣每秒處理的交易量要多。然而，這兩種每秒處理交易量的差距也不大，使用PoS的網絡也無法解決可擴展性問題。但是以太坊的PoA可派上用場——提高每秒處理的交易量，解決網絡的可擴展性問題。

有人認為PoA是PoS的改版，只是將使用貨幣參與驗證的規則改為使用身份參與。由于大多數鏈式網絡都是去中心化的，PoS并不總是適用于某些企業和公司。相比之下，對私有區塊鏈而言，PoA系統可能是最佳的解決方案，因為PoA的執行能力比PoS更好。

PoA中的共識條款

盡管條件可能因系統而異，但PoA共識算法基于：

活躍的和值得信任的驗證者;

成為驗證者的困難性：驗證候選人必須做好可能遭遇血本無歸和聲譽破損的心理準備，選擇驗證者的過程是繁雜的，但這個過程降低了選到可疑驗證者的風險，還有助于和礦工達成長期承諾；

驗證者認可標準：選擇驗證者的方法要一致。

聲譽機制的本質是對驗證者身份的信任。選擇驗證者的過程并不簡單，聲譽機制會有優勝劣汰的過程，最終選出被認為是可信任的驗證者。最終，這就確保了所有驗證者都經過相同的過程，保證了系統的完整性和可靠性。

PoA的局限

PoA機制本質上是反權力下放的。因此，PoA模型的共識算法只是一個使集中化系統效率更高的嘗試。盡管PoA對于有物流需求的大型企業來說是一個有吸引力的解決方案，但是在加密貨幣領域，PoA會引起一些價格波動。PoA系統具有高帶寬，但是，當諸如審查、黑名單之類的功能可輕松實現時，PoA的功能就會受到質疑。

另一個常見的關鍵問題是，每個人都有權訪問PoA驗證者的身份。回顧一下，只有被認可的參與者才可以成為驗證者，并且被認可的參與者的奮斗目標是成為驗證者，并為之奮斗。但是，驗證者的身份的公開可能會遭遇黑客攻擊。例如，如果競爭對手想破壞基于PoA的網絡，他們可能會從已公開身份的驗證者入手，以不正當手段從內部破壞系統。

結論

沒有最理想的共識機制，每個現有機制都存在缺點，比如PoW和PoS缺乏可擴展性。眾所周知，加密貨幣社區高度重視去中心化，但作為共識機制，PoA卻為了實現高吞吐量和可擴展性而摒棄了去中心化。PoA系統固有的功能與區塊鏈的功能還是有天差地別的。然而，PoA是一種極好的技術，作為新興的區塊鏈解決方案是不可忽視的，它可能對私有區塊鏈非常適用。

原文：https://changelly.com/blog/what-is-proof-of-authority-poa/#Why-PoA-is-superb-to-PoW

稿源：https://first.vip/shareNews?id=2132&uid=1

翻譯|頭等倉Cathrine，校對|頭等倉Maggie，任何轉載請保留此信息

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