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。下面舉一個實際運用的例子來更好的理解它在現(xiàn)實中的運作方法：

假設(shè)這個區(qū)塊鏈由最少數(shù)量的節(jié)點組成，即4個節(jié)點。我們將這些節(jié)點稱為A，B，C和D。在區(qū)塊鏈正常運作期間，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)點作為出塊者。下文我會講到如何選擇，現(xiàn)在假設(shè)隨機選到的這個人是B。

2. 驗證出塊

區(qū)塊鏈中的所有節(jié)點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實現(xiàn)了隨機選擇算法。根據(jù)這個系統(tǒng)，在現(xiàn)有的節(jié)點中選擇打包出塊的節(jié)點，并考慮該節(jié)點所持有的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（甚至是持有極少量質(zhì)押總數(shù)的節(jié)點）最終都能被選到。

為了更好地理解這一點，采取另一個實際的例子加以說明：

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，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)濟方面會非常緊張，甚至無法承擔(dān)這筆費用。

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大他們的投資價值。

所以，本質(zhì)上Cosmos上的PoS是這樣運作的：

· 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。

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%）。