比特币的运行机制：pos机制和pow机制全面解析

比特币依赖于特定的算法，通过大量的计算产生。 POW是第一个区块链共识机制，最早被比特币采用，也被称为权益证明机制。 最近流行的staking是基于类似POS的机制衍生出来的，POW共识机制效率低下。 为了解决POW问题，有人发明了POS机制。 在POS机制中，算力挖矿依然存在，解决一个数学问题需要算力。 但数学谜题的难度与持币者的“币龄”有关。 简单来说，持币人持币时间越长，问题越简单，挖到币的概率就越大。

POW：全称Proof of Work，工作证明。

也就是说，你得到多少币，取决于你为挖矿贡献的有效工作量，也就是说，你的电脑性能越好，分配给你的矿机就越多，也就是根据你的证明来执行币工作分配。 大多数虚拟货币，如比特币、莱特币等，都是基于POW模型的虚拟货币（算力越高，挖矿时间越长，获得的货币越多）。

POS：全称Proof of Stake，权益证明

这是什么意思？ 简单来说，它是一个根据你持有货币的数量和时间来支付利息的系统。 在权益证明POS模式中，有一个词叫做币龄，每天都会产生每一种币。 1个币龄，比如你持有100个币一共30天，那么此时你的币龄就是3000。 这时候如果你找到一个POS块比特币挖矿机制实际上是什么，你的币龄就会Empty为0，每清空365个币，你就会从这个区块中获得0.05个币的利息（可以理解为年利率为5 %)，那么在这种情况下，利息=3000*5%/365=0.41个币，现在很有意思，有持币利息，很好！ （需要说明的是，5%的年利率只是小编举例，并非POS模式下的每个币种都是5%）

POS的设计理念和起源

POS 的设计理念来源于对比特币危机的思考，原因有以下三点：

首先，我们都知道比特币区块的产量每4年减半。 在不久的将来，随着比特币区块所含的产量越来越低，大家挖矿的积极性会不断下降，矿工数量也会不断减少。 越来越少，整个比特币网络可能会逐渐瘫痪（因为大家运行比特币客户端的时间都减少了，所以越来越难找到一个P2P节点来连接和同步网络数据）。

解决方案：

在POS系统中，只有打开钱包客户端程序，才能发现POS块并赚取利息，这促使很多不想挖矿的人经常打开自己的钱包客户端，这有助于P2P货币网络的健壮性.

其次，几年后，随着矿工数量的下降，比特币很可能被一些高算力的人，或者团队，或者矿池攻击51%，导致整个比特币网络崩溃。 简单来说，51%攻击就是当你拥有全球51%以上的比特币算力时，你就可以伪造比特币网络上的任何数据，比如你伪造你有100万个比特币，但实际上你不 。 （延伸阅读：什么是51%攻击）

解决方案：

在 POS 系统中，即使你拥有全球 51% 的算力，你也不一定能进行 51% 攻击，因为部分货币不是通过挖矿产生的比特币挖矿机制实际上是什么，而是通过利息产生的（利息存储在POS 区块），这需要攻击者同时持有全球 51% 以上的货币量。 这大大增加了 51% 攻击的难度。

第三，虽然我们知道比特币是一个永远不会通货膨胀的系统，因为它的货币总量看起来是固定的，但是你知道吗，比特币实际上是一个通缩系统。 因为，当我们重装系统或忘记钱包密钥时，我们将永远无法取回钱包中的钱，这意味着每年都会有一些比特币随着钱包的丢失而永远被锁定，这意味着大幅的通货紧缩已经形成，也许50年后，有效比特币只剩下1000万个。

解决方案：

提供一定的年利率，尽可能保证既不通货膨胀也不通货紧缩。

从以上三点可以看出，POS系统是建立在POW基础上的新系统，具有非常长远的眼光和超前的理念。

第四段：如何获取POS产生的利息

前面讲了很多概念，有点像教科书，不过这一段，我们要说的是如何获得POS利息，这应该是大家最关心的问题。

对于没有加密钱包的用户来说非常简单。 如果你的币在你的钱包里放了超过30天（因为30天内的利息很少，POS系统不会在30天内支付利息），那么当你31天每天打开钱包客户端时，你将获得按年利率计算的利息。 当然，你出差6个月后可能无法上网。 6个月后再打开钱包客户端是没有问题的。 时间越长，你就会越感兴趣。 ，这是公平的。

但是您可能无法在赚取利息的前几个小时内将您的钱转出，因为系统需要锁定您的钱以进行确认和计算利息。 （实际的算法步骤比较复杂，不过小编已经全部通俗化了，有利于小伙伴们的理解）。 当你赚取利息时，你所有的币龄都会被清空，你的持币时间将从0重新计算，这样再过30天你就可以再次获得利息了。 公平机制，按劳分配，简单有效。

比特币是如何运作的？

比特币离不开网络，在创建之初，中本聪将其实现为点对点的 P2P 网络。 对于用过电驴、迅雷或者BT的人来说，这个概念应该不会陌生。 P2P的优点是节点是点对点的，可以随意加入和退出网络，非常开放。

正因如此，中本聪在搭建运行环境并挖出50个比特币后，比特币运行网络才能发展得如此之快。 它从一小群自由极客的测试产品不断发展成为一个庞大的计算网络，整个网络的计算能力早已超越了世界上最快的超级计算机。

在P2P网络中，每个节点都运行相同的核心算法（共识算法、工作量证明算法、签名加密算法等，后面会提到），从而保证所有节点都有相同的“认知”：谁与谁发生了交易，比特币是否真实，“同一个”比特币是否被支付了两次等。

如果要造假，则需要与全网1/2的节点竞争，类似于“举手投一半以上的选票”的意思。 它是无法伪造的。