最早的区块链如比特币以及以太坊都是采用PoW共识机制保障区块链帐本的一致性与交易的最终性。
PoW的全名是Proof of Work，中文为工作量证明。
何谓工作量证明
网络上的节点可以简单地透过工作量证明，快速验证彼此是否拥有记帐权。
就像是我们求学时期所发的毕业证书，大学四年熬夜苦读、凿壁偷光就是为了获得那张毕业证书，求职时，面试官透过那张毕业证书，快速验证你大学的成果。
上述例子中，你的毕业证书就是你的“工作量证明”。
以比特币为例介绍PoW
每10~15分钟比特币网络上全体矿工会互相竞争，运用大量的运算能力去解一道複杂的数学题的答案，这个答案是一个随机数，可以想像题目大概长这样：
Hash｛（前一个区块的Hash值）,（当前区块的交易资讯）,（随机数）｝＝当前区块的Hash值
矿工必须找出一串数字，代入上述公式，让当前区块的Hash值开头为18个0，例如：
0000000000000000001583447dd74c13c09280a9218827244089adadaba8c8c9
解答的过程没有轨迹可循，矿工只能不断代入随机数，透过暴力的解法找出答案。
1、挖矿难度
最先解开的人就能获得下一个区块的记帐权并获得比特币作为奖励。
比特币固定10~15分钟出块一次，但是如果节点越来越多、全网算力增加，会缩短算出答案的时间。
因此，比特币协议每2016个区块会调整一次挖矿难度，大约两个礼拜调整一次。
挖矿难度提高时，就必须找出有更多个0的当前区块Hash值，例如从原先的18个0增加到19个0，难度降低时则相反。
2、算力低的矿机没机会得到记帐权？
必须强调的是，挖矿的过程其实像是掷一颗20面的骰子，谁先骰到<2的数字谁就能获得计帐权，换句话说，矿机的硬体运算能力再强大，也只能提高获得计帐权的机率（骰骰子手速比较快），算力差的矿工不代表没有机会。
很多人都认为，如果以后超级电脑普及，工作量证明不就没用了吗？
其实工作量证明数学题的难度相当高，因此取得记帐权的机会就像抽奖一样，即便某人拥有超级电脑，也只能够提高机率。
这就像在湖里丢一枚硬币，让一万个人去找这枚硬币，就算你是奥运游泳选手，也未必能第一个找到这枚硬币，只能提高找到的机率。
3、优点
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容易实现，节点可自由进入，去中心化程度高。
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破坏系统需要投入极大的成本，安全性极高。
4、缺点
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为了保证去中心化程度，区块的确认时间难以缩短。
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透过矿工的计算能力以及硬体成本确保矿工立意良善，挖矿过程中过多的能源消耗，使得这个机制非常不环保。
权益证明PoS(Proof of Stake)－持币挖矿
posPoW共识机制虽然能够保证区块链帐本的安全性与去中心化，但PoW存在几个为人所诟病的问题，例如验证效率差、浪费能源、区块链分叉以及出块时间受限等问题。
于是开发者们不断探索其他可替代的共识机制，已期望解决上述这些问题。
1、token持有量取代算力
权益证明（Proof of Stake,PoS）共识机制，就是为了解决PoW局限性所衍生的另一种共识机制。
PoS与PoW的差别在于，PoS用加密货币抵押量取代矿工算力的比拼，节点不需要花大笔钱买矿机或缴交巨额电费，相反的，他们必须花钱买加密货币，并将这些加密货币抵押在智能合约中。
PoS共识机制下，大部份都是根据“币龄”以伪随机的方式，选择下一个区块的验证节点，简单来说就是，“抵押越多加密货币、抵押时间越长且距离上次获得记帐权越久的节点，获得下一次记帐权的机率越高”。
人性本贪，节点抵押的加密货币都是成本，作恶有可能导致币价下跌，且抵押的代币会被没收，对节点而言就像是拿石头砸自己的脚，理性的节点为了最大化利益，理论上不会选择作恶。
2、锻造者取代矿工
所以在PoS机制下的节点称作锻造者(Forger)，这样的验证机制使锻造者不需要像矿工一样耗费大量的电力竞争，能源消耗的问题被解决。
若锻造者希望在这个区块链之中增加竞争力，只需要抵押更多的加密货币并持续持有，而不需要新增电脑或矿机。
相较之下加密货币有机会增值，电脑或矿机只会贬值，所以就经济考量，PoS对节点也比较有利。
由于PoS的挖矿成本比PoW低很多，因此，PoS共识机制下不一定需要产出新的加密货币作为区块奖励，只需以该区块的交易费作为奖励，即足以维持系统安全。
且PoS甚至可以加入销毁机制，将一部分作为交易费的token从生态系统中销毁，藉此提高token的价值。
3、赏善罚恶
为了验证交易并创建区块，锻造者必须先质押自己的token，质押的token会被保管在智能合约中，锻造者仍然保有该token的所有权，只是不能随意动用。
一但有恶意锻造者批准了无效交易，那他们将被系统销毁部分资产作为惩罚，且token价格也会因为系统异常而下跌，进一步造成恶意锻造者的损失。
因此，理论上锻造者会被激励去验证正确的交易。
4、优点
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PoS机制不再需要浪费电力争记帐权，有效解决能源问题
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验证效率提高
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降低区块链临时分叉的机率
5、缺点
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Nothing At Stake Problem(无利害关系)
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过于资本主义(富者恒富)
质押挖矿－PoS共识机制下的DeFi
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质押挖矿（Staking Mining）是什么？
我们用一个简单的小故事来解释。
阿平是一个了解区块链且认为Cosmos项目很有发展性的工程师，他认为反正钱包裡Cosmos的代币放著也是放著，不如我来弄一个节点，每个月还能赚一点区块奖励。
于是阿平就架设了Cosmos的验证器(Validator)/节点开始挖矿，挖著挖著他发现，持有的Cosmos数量太少了，挖矿的奖励不如预期，但是又没有钱买更多币，这该怎麽办。
阿平脑筋一动，拿起电话打给了Cosmos的长期投资人阿菜和阿祐，跟他们说：
“欸欸欸，我现在在当Cosmos的节点，你们的币放著也是放著，要不要乾脆放我这，区块奖励我们按比例分，我只要抽一点手续费就好。”
阿菜想也不想地就答应了，但阿祐眉头一皱，向阿平提问:
“不对阿，我把币给你，你要是把币都拿走了，那我怎么办。”
阿平笑了笑，说道:
“我当然会给你们保障阿，我会写一个智能合约，你们只需要把币打进去就好，我不会经手这些资产，打进去的币，只有打进去的人才能够移动，这样对大家都很公平。”
于是，三人取得共识，将币打进智能合约，由阿平负责节点运营，后来大家都知道阿平提供这样的服务，纷纷把币打进智能合约，交给阿平管理，后来Cosmos发展的越来越好，阿平成为主要的节点的运营商与阿菜和阿祐三人，靠著质押挖矿的机制，三十岁进入退休生涯。
如何质押挖矿？
质押挖矿的服务现在已经发展的越来越成熟了，目前已经有部分钱包商和交易所为用户提供简易的质押挖矿服务，大幅降低了参与网络共识的技术门槛。
不同的平台与项目会有不同的质押规则，我们以钱包商ImToken的Cosmos质押流程为例：
第1步：下载ImToken钱包并创建一个新的COSMOS地址
这部分下载钱包后按照指示操作即可，这部分需注意的是务必做好备份工作，钱包的助记词必须妥善保管，最好的方式是用手写，避免被骇客窃取的风险。另外，钱包务必在官网下载，否则会有钓鱼的风险。
第2步：转入ATOM
从交易所提币，打进钱包地址。
第3步：在钱包内进入质押操作
进入钱包自带的质押挖矿功能。
第4步：选择节点商
点选“验证者”选择你想要委託的节点商。
第5步：委托挖矿
输入你要委托的数量即可将币打进智能合约，开始挖矿坐等收益。
注意事项
过程中节点或者是任何人都不需要把币转账到任何人的钱包里，只需要在自己的钱包里操作即可，请勿上当受骗。
质押挖矿的风险
1、验证器/节点商风险
一般来说，节点商都会透过智能合约集资，若排除特殊情况的话，本金不太会发生问题，但这并不代表委托人不需要为节点商下功夫，关于节点商，还是有其风险存在。
节点商作恶不是只偷走委托人的钱，而是指为全网共识做出负面贡献，例如:节点长时间不参与网络共识并错过了几个块、双重签名扰乱网络共识或其他不符合共识规定的行为，都有可能因此被系统没收抵押的部分资产，而这也有可能会导致委托人的损失。
如Cosmos或IRISnet两个项目，验证者及其委托人都会直接受到惩罚，因此委托人必须慎选节点商。
另外，虽然质押的token会被锁定在智能合约，但区块奖励不会，而大部分委托人不会定期去计算自己获得的利息，是不是比照节点商所公布的报酬率。
因此，有些不良节点商会少给委托人其应得的奖励，也就是所谓的“吃钱”。
2、token价格波动
质押最危险的风险可能就是价格的波动性。
如果市场处于暴跌状态，即使你可能获得了相当多的质押奖励，换算下来，依然有可能会因会token跌价而导致最终的收益变为赤字。
因此，重要的是委托人必须清楚了解加密货币是高度不稳定的产品，存在相当大的风险。
如果你想要降低PoS质押挖矿的风险，如果想要降低代币价格波动的风险，其中一个解决方案是透过保证金交易，进行对冲锁定币价。
不过最重要的，还是选择一个具有真实技术和社群协议的区块链项目，而不是那些看起来支付最多奖励的营销商品，且不同的项目有不同的规则，委托人选择时必须熟知这些质押规则。
例如Cosmos质押挖矿时，如果要赎回必须等待21天才会入帐，这些都是委托人需要了解的规则。
总而言之，如果要降低质押挖矿的风险，除了要慎选项目与节点商外，还要学会不要把鸡蛋放在同一个篮子裡，同一个项目选择不同节点商，能够避免节点作恶造成的损失，选择不同项目，也可以避免因为单一币价的波动性所造成的亏损。
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