文章转自： ZB Nexus
HelloVSYS节点铸币地址：AREExiJHmLb15ePMTyajnt4wb2bD4BENsM4
区块链共识是通过一套规则使得网络节点在没有中心化管理的前提下自发去维护账本的一致性，实现点对点的价值传输。共识是区块链的核心，而共识背后的经济模型才是区块链的灵魂，经济模型是围绕区块链token设计的，主要包括token的供给、token的激励惩罚机制。每一个区块链项目都有属于自己的共识机制和经济模型，经济模型的好坏某种程度上说决定了token以及发行token的区块链项目的质量。
中本聪发明了基于工作量证明的PoW机制并成功应用在比特币网络上，比特币网络长达10年没有出现任何黑客成功攻击足以证明PoW的安全可用性，PoW为代表的算力挖矿也被其他竞争币跟随采用并对比特币的算法进行优化，包括莱特币LTC、门罗/达世/零币为代表的匿名币等。
PoW最明显的特征是将BTC的供给模型和经济激励进行的融合，矿工贡献算力获得激励的同时也完成了BTC的发行，矿工组成的分布式结算网络相当于传统“央行”的角色进行货币发行和结算，激励机制是基于经济学中人的趋利性，为了获得激励，矿工群体会持续不断地进出参与这个“算力竞赛”游戏，但PoW也逐渐暴露出其在耗能、环保和算力中心化的弊端，虽然这些与和它发行去中心化货币的价值相比不值一提，但也已经成为创新者和反加密货币阵营的攻讦目标了，加密货币在共识创新方面也逐渐出现了权益证明PoS、授权权益证明DPoS、拜占庭容错PBFT等共识算法，虽然各种共识算法目标是一样的，即保证分布式账本一致性 ，但不论是算法运行机制和背后的经济模式都存在巨大差异，另外以PoS为代表的Staking机制逐渐被其他创新项目采用，发展成PoW机制之后一种新的算法经济模式。
PoW的经济模型
比特币最先采用PoW共识机制，以BTC为例，2100万永不增发的货币总量，这是相对于传统法币央行无限印钞而言，BTC还通过设置挖矿难度参数使整个发行速度每4年减半，即每210000个区块铸币激励减一半，2009年1月为50，2012年11月25，2016年中期为12.5，下一轮减半在2020年，到2140年第21000000个区块挖出后，铸币奖励将为0，挖矿收益将只有区块交易费。通过发行速率降低的设计，比特币实际上抗通胀即经济学家口中的“通缩货币”，即货币的购买力会不断提高，通缩对于经济学而言简直是灾难，因为货币购买力增强，商品价格下跌，挫伤的是生产的积极性，货币将被收藏而不使用，供给进一步萎缩，出现“通缩螺旋”问题, 由于比特币在经济模型设计的这种供给收缩的结构，使得BTC成为数字黄金一样的价值存储，而不是用于支付，它的通缩性也不是经济衰退导致的问题，而是激励算法和人性结合的产物。
图.比特币的产量曲线
PoW的激励就是挖矿的收益，因为比特币采用的是SHA256系列算法，计算机通过寻找数学难题答案争夺区块生产并获得BTC奖励，付出的成本是矿机和运行需要的水电、网络等，PoW的问题是每一轮只有一位矿工胜出，其他矿工付出的计算都是无效计算，相当于做无用功，成为沉默成本。但是从另外一个角度看，虽然这些矿工没有获得最后的区块生产权，但每一位矿工实际上都参与了对区块交易的验证，PoW机制哈希计算量大但验证非常简单，正是因为全网节点的共同参与验证才保证了账本的安全性，所以这些矿工付出的工作量其实也是有价值的，只是没有获得任何奖励。所以PoW的耗能、不环保、低效问题确实是存在的，但背后牺牲这些去获取整个比特币网络安全性，也不能否定它的价值，算力中心化不是PoW的经济模型问题，而是人性的问题，中本聪并不是芯片专家，无法预测到ASIC大规模集成电路时代，人人挖矿是最初设计的愿景，但随着技术发展，BTC挖矿的难度提升，出现矿池替代个体挖矿也是趋势所然。
PoS的经济模型
Proof of Staking，基于权益证明，历史不比PoW短，但早期采用PoS的项目已经消失了一批。PoS就是持有代币的权益证明，在PoS机制中，算力变成了权益，系统根据币龄（币数量*时间）来分配权益，权益越大获得出块的概率也越大。PoS机制中矿工变成了验证者不再需要付出算力而只需要持币即可。PoS机制有锁仓，锁定token成为验证者，一组验证者集合轮流投票和提议下一个区块，权益越大的获得记账权的概率也越大，PoS减少了数据计算量但还是基于哈希运算竞争记账权，PoS和PoW相比在对抗51%攻击方面安全边际可能还要更高些，因为要控制50%以上的代币量才能发动攻击，随着代币价值的增大，难度值越来越大。
PoS的经济模型简单说就是持币生息，通过锁仓参与验证获得区块生产或者验证奖励。但也存在问题，即PoS机制的这种通胀模式，对于早期参与者来说更有利，持币越多的大户对网络的话语权更大，容易出现富人更富的现象，而且代币的释放稀释的是后期参与者的价值，所以PoS被诟病为中心化的公司，一旦中心化，区块链网络就出现问题，比如PoS机制较常出现的两类攻击，无利害攻击和长程攻击。
无利害攻击是验证人为了获得更多奖励，通过分叉链并在新分叉上签名验证，不管哪条分叉链胜出，验证人都可以获得奖励，甚至获得双倍奖励，只需要Stake权益。长程攻击则是从创始区块开始分叉出一条新链，攻击者首先获得一些私钥，只要这些私钥曾获得足够多的股权，便可以从这一时刻开始分叉进行 51% 攻击，制造一条分叉链出来，PoS 出块不需要进行工作量证明，攻击者可以短时间内让重写历史的分叉链追赶上原本的主链，从而造成PoS链的分叉和防篡改性被打破。
PoS存在的很多攻击在于股权证明容易集中，PoW机制矿工会通过选择工作量最大的链，使得分叉链很容易被识别，分叉后比特币还是比特币，这是算力决定的，而基于权益证明的链，却不一定能区分主链和分叉链，因为控制分叉链的权益量可以相当于是主链，验证者可以同时押宝两条链，最终都会收益。
DPoS的经济模型
DPoS, 授权股权证明，是Bitshare、Steem、EOS创始人BM提出的共识算法，简单来说就是将PoS共识算法中的记账节点转换成选举少数节点组成的委员会，类似公司的董事会选举，DPoS记账委员会可能是21个节点，也有可能是101个节点。DPoS相比PoW和PoS主要是吞吐量性能的提升上，通过事先规定减少记账节点数量，通过投票选举记账系节点，这些选举成功的记账节点在DPoS机制中称为见证人。所以，DPoS本质是通过牺牲去中心化来换效率。
以EOS为例，EOS1.0共识采用DPoS, 21个超级节点负责出块，发行则按每年5%的增发来奖励超级节点出块，因为EOS转账没有BTC、ETH那样的手续费而是免费，超级节点的收益主要来自增发EOS代币奖励，所以EOS的经济模型是通胀的，通胀系数控制在5%，EOS是BM针对ETH的gas机制设计的去中心化操作系统，目标也是成为一台世界计算机，在EOS网络中持有eos代币的占比代表使用eos网络资源的能力，包括计算能力(CPU)、存储空间(RAM)、网络带宽(Net)。随着越来越多的应用在EOS这台“计算机”上运行，就需要更多的计算资源和存储资源提供支持，所以为了支持更多的生态应用，eos代币采取增发模式。
和btc的pow相比，eos的安全性肯定不如前者，但在考虑商用性能的应用场景，eos则更合适。
图.EOS每年按5%比例进行增发
EOS的经济模型也存在缺陷，首先是超级节点竞选的公平性，节点投票可以多投，有可能存在贿选的问题，EOS采用的是宪法设计，明令禁止这种暗箱操作，否则质押保证金代币将没收。第二大问题就是EOS代币的激励主要是超级节点和备选节点，大部分投票节点不享受激励，这也意味着不是所有的代币持有者都有参与网络治理的积极性，但是大部分事情EOS就是通过投票来决定，因此处理这些事情效率和效果并不好。
改进版PoS的经济模型
权益中心化的问题一直是PoS机制被诟病的地方，尽管可以采取一些方案来解决PoS的问题，但PoS安全攻击问题显然是远多于PoW, 另外就是尚未有PoS项目有像BTC那样成功，参照物缺失。但是由于PoW的耗能以及商用性能不够，瞄准未来区块链商用的项目基本都考虑使用PoS类的机制，并提出新的创新方案对PoS进行改进，以达到性能和安全的平衡，一定程度上牺牲去中心化，比较典型的代表是采用SPoS机制的VSYS和跨链领域的两个代表项目-Cosmos和Polkadot。
l SPoS
VSYS在挖矿激励经济设计成通缩的，因为交易手续费销毁处理，并不会给到出块节点，15个节点的VSYS每个区块奖励36个vsys币，而每笔交易矿工费0.1sys，但是这种销毁机制的前提是每一个区块包含足够多的交易，比如至少360笔交易。VSYS还设计了链上项目生态和VSYS主币挂钩的设计，即使用链上项目销毁主网币VSYS。
和DPoS这种通过投票选举记账节点不同，SPoS固定为15个节点，持币者将币出租或抵押给超级节点，15个超级节点轮流出块，出块时间4s, 但和DPoS不同，SPoS的挖矿奖励是按比例分配给超节点和持币用户，分别是20%和80%，并不是只有出节点才有奖励。SPoS机制是PoS机制发明人SunnyKing 设计的升级版PoS机制，在SPoS机制下出块节点成为一个中心节点，15个超级节点共同组成多中心的系统，超级节点类似于PoW中的矿池，而VSYS币则是矿机。
l Tendermint
Cosmos采用Tendermint共识是基于拜占庭容错的PoS机制，由于该机制存在两种角色：验证人及委托人，验证人可以抵押代币并接受委托人的质押代币，按照代币权重参与出块和验证，而委托人质押代币给验证人也拥有参与网络治理的权力，为了满足安全性的要求，cosmos设计了两种代币模型，将代币的抵押出块以及支付功能分离，因此cosmos是一个双代币的经济模型，ATOM币用于抵押，而另外一种代币Photon主要用于交易手续费支付。
为什么cosmos采用双币经济模型？因为代币权益功能和交易手续费功能之间的冲突，后者强调流动性，而Tendermint需要保证需要作恶节点不超过1/3，如果节点抵押代币数量较少就容易造成攻击。因此cosmos通过代币功能分离解决这一难题。但值得注意的是，cosmos的ATOM币采取的是动态通胀模型，总量并不固定，每年的增发比例在7%-20%，抵押比例达到2/3时固定为7%，取决于系统抵押ATOM的数量。而支付手续费的Photon固定速度500枚/小时。
l NPoS
Polkadot提出NPoS初衷是为了解决PoS奖励与Staking量正相关造成富有节点更富有，代币分配趋向中心化的问题，在NPoS机制中，最终奖励结果不是依据Staking量而是依据每个被选出节点确实出块的工作量计算。在PoS机制大部分的链为了保证效率及安全会限制一定数量的验证人进行出块，比如EOS的21个节点，没选上的验证人是备选出块人，NPoS机制从一群验证人中选取出正式验证人组成选举人委员会。
Polkadot是个异构的多链框架, NPoS的算法也比较复杂，基本思想是把共识系统中的一致性和有效性进行分离，即负责共识和事务处理进行分离的多链思维，在Polkadot世界里有中继链负责投票共识，还有多条平行链，中继链还可以是另一条中继链的平行链。中继链采用POS共识算法，有验证人组成负责平行链的数据验证，再完成中继链的区块共识，平行链由很多固定身份的收集人管理，以收集交易手续费为激励，为中继链提供自己的块头和跨链交易相关的证明数据。
Po****W****为代表的算力经济和Staking对比
PoW机制的成功已经有现象级的案例，BTC、LTC的成功绝非偶然，这些币种说真实用途有多大不一定，但取得今天的成果和背后的经济模型不无关系，关键是PoW这种去中心化网络自发共识形成已经形成生态，包括矿池、矿机、交易所。
PoS机制在节能、效率等方面相比PoW都有了量级的提升，但是在安全和性能的平衡上还需要时间检验经济模型的可行性，其中最核心的问题就是如何解决富人愈富的问题，其次是控制通胀对币值的影响，Staking可以享受币价升值的同时还有利息，这确实对于很多币投资者有一定吸引力，但利息释放出来的币在二级是没有成本的，相应的对币价也会造成压力，特别是整体市场环境不好的情况下，这也是为什么需要在Staking经济种引入动态机制，包括抵押和销毁控制流动性，但至于效果如何，这个只有时间才能检验了。
HelloVSYS节点铸币地址：AREExiJHmLb15ePMTyajnt4wb2bD4BENsM4