POA:五大问题读透PoA共识算法

本文将回答以下问题：什么是权威证明？它如何工作？有何利弊？哪些区块链使用PoA？PoA与PoW、PoS比起来呢？

自2009年比特币问世以来，加密货币领域有了翻天覆地的变化。除了众所周知的PoW算法和PoS算法之外，还有其它在区块链内部达成共识的可替代机制。PoA算法的出现绝非偶然，因为上述算法皆有不足，而PoA正是为了弥补上述算法的不足而出现的。

目前，PoA已投入实践，被认为是一种更有效的替代方案，因为PoA算法每秒可处理的交易量更多。但是，PoA并不是只有交易处理速度快这一个优点。PoA特点是什么？本指南可帮助你了解PoA算法的原理。

什么是PoA？

PoA是一种基于声誉的共识算法，为区块链提供实用且有效的解决方案。PoA一词是由以太坊联合创始人、以太坊前技术专家GavinWood于2017年提出。

Atomic Wallet前五大受害者共损失970万美元:金色财经报道， ZachXBT发推称，最新数据显示，加密钱包Atomic Wallet黑客攻击事件中最大的受害者个人损失350万美元（1897 ETH）。前五大受害者损失总计970万美元。

金色财经此前报道，根据ZachXBT统计的数据，比特币、ETH、Tron、BSC、ADA、Ripple、Polkadot、Cosmos、Algo、Avax、XLM、LTC和Doge链上被盗资金已经超过1400万美元。估计至少有2000万美元被盗。

截止目前，Atomic Wallet官方并为就被盗事件发布进一步的声明，金色财经将持续跟进报道。[2023/6/4 11:56:58]

PoA共识算法使用的是身份的价值，这意味着，矿工凭借的不是抵押的加密货币而是个人的信誉而被选为区块的验证者。因此，PoA区块链是由可信任的验证节点保护的。

PoA模型是基于有限的验证节点，这使PoA系统成为可扩展的系统。区块和交易都是由已被认可过的参与者验证的，已被认可过的参与者是系统的管理者。

以下是Oracles.org公司对PoA的一个精彩介绍：

Coinbase发文反驳“比特币挖矿对环境不友好”，提出对比特币的五大误解:Coinbase发文“事实核查：比特币挖矿对环境不友好吗？”表示，比特币挖矿是一个能源密集型过程，这一点毋庸置疑。但弄清楚能源使用对环境的实际影响是复杂的。

误解1：比特币是气候变化的重要原因。

今年4月，一些新闻称中国比特币挖矿的排放可能会导致全球变暖失控。但这些文章所依据的报告存在严重缺陷，其并不是矿工使用的能源。事实是，全球矿业的一半在中国四川，那里多余的水力发电使矿业95%依靠可再生能源。此外，75%的矿工已经将可再生能源作为其能源结构的一部分。

误解2：比特币与健康环境不兼容。

可再生能源往往供应过剩。天然气开采中简单燃烧销毁多余产品。比特币激励公司建立更多的绿色基础设施，从而进一步降低清洁能源的价格。这种良性循环实际上可以为应对气候变化做出贡献。

误解3：比特币本质上比传统金融系统效率低。

能源消耗主要来自区块链上的区块，而不是交易。随着隔离见证、闪电网络等工具，允许各方在每个区块中聚合更多的交易，每笔交易的能源成本将降低。

误解4：比特币消耗“太多”能源。

美国每年因家用设备闲置而浪费的能源就可以为比特币挖矿提供1.5年的动力。比特币的能源消耗远少于其他金融系统，仅为黄金开采业的一半。

误解5：加密货币领域无法解决环境影响。

ETH正在升级为PoS，更环保，更便宜，速度更快。埃隆·马斯克最近宣布，特斯拉将因能源问题而暂停接受比特币付款等等。[2021/5/26 22:45:51]

PoA算法可以应用于各种场景，在物流应用方面被认为是绝佳之选。例如，

声音 | 信通院王蕴韬：对区块链的认识存五大误解:在今天召开的“2019年中国联通5G区块链研讨会”上，可信区块链推进计划、中国信息通信研究院云计算与大数据研究所副主任、高级工程师王蕴韬发表主题演讲并表示：“目前，大家对区块链的认识存在五大误解”第一，区块链不全是分布式的，其规则执行是分布式的，但制定是集中的；第二，区块链只能对数据一致性达成共识；第三，区块链不是产生信任的机器，其只能传递信任，但无法保证源头是否造假；第四，区块链并非不可篡改，但其篡改难度极高；第五，从理论上讲，区块链什么数据都可以存，但成本很高，存储所有数据并不实际。（通信世界）[2019/12/12]

当涉及供应链时，

PoA被认为是更有效、更合理的解决方案。

PoA是如何工作的？

验证者运行软件以将交易打包到区块。交易打包到区块的过程是自动化的，不需要验证者持续监控计算机。但是，需要验证者保证自身硬件设施一直处于良好的状态。

成为PoA验证者的三个基本条件：

1.验证者必须在网络上正式验证过身份，并且能在公共领域中查到身份信息；

2.验证者首先得有权确认收益、评估区块才可以获得权力；

3.建立权威的检查和程序应该保持一致。

动态 | 五大行涉足区块链项目 区块链将给金融行业带来巨大变革:据央视财经今日消息，目前，工农中建交五家大型商业银行，以及中信、光大等多家股份制商业银行都已涉足区块链项目，区块链技术在贸易融资、供应链金融等领域已经开始应用。但区块链技术在银行业务中的应用，还属于探索阶段，业内人士表示，未来区块链技术将广泛应用在金融领域，这将给金融行业带来巨大变革。[2019/11/6]

PoA算法下，通过获得验证者权利才可能成为验证者，所以成功成为验证者的人都想要守住这来之不易的席位。为了避免破坏验证者的声誉，验证者维持正常交易过程是有奖励的。因此，大多数参与者都很重视来之不易的身份——验证者。

PoA算法的优势和不足

PoA共识算法并非没有缺点，那么让我们来看看其优势和不足：

动态 | 2018年深圳建行将加快区块链等五大核心能力建设:2018年，深圳建行将全面实施金融科技引领战略，对标先进金融科技公司，加快人工智能、云计算、大数据、物联网和区块链五大核心能力建设，围绕粤港澳大湾区、普惠金融、住房租赁等国家政策导向、区域、市场热点，重点推进一批有影响力的重大项目落地。[2018/7/5]

PoA验证者的权利大小、对网络的影响力从0％到100％不等，但最初都是一致的。换句话说，作为验证者，你对网络的影响力可能要比某些大银行的影响力大。PoA的运行是依靠矿工的工作范围和权利大小实现的。每笔交易至少要得到两个节点的验证，而它们的权力必须大于初始节点。例如：如果初始节点的权利是40％，那么参与验证的节点们的权利应该是大于40％。

因此，PoA机制下的矿工不像PoW矿工那样通过挖矿来赚取奖励。被认可且有影响力的矿工可以参与验证交易和区块。换句话说，参与验证的矿工可以对交易的所有操作进行验证并得到奖励。这样就显着地降低了网络维护的成本。因为PoA网络并不是靠消耗电力来挖矿赚取奖励的，所以与那些使用PoW、PoS的矿工相比，使用PoA的矿工更节约能源。

哪些区块链使用PoA？

PoA模型允许公司利用区块链技术保护商业机密。讲到PoA，顺便提一下以太坊是使用该技术的最好例子。尽管PoA是最先进的工作模型之一，但是PoA在实践中并未得到广泛应用。PoA协议最适用于私有区块链，因为在私有区块链系统内基本上都没有出现过分叉的情况。PoA这一术语最早由以太坊和Parity技术的联合创始人GavinWood提出的。

另一个使用以太坊PoA技术的是Azure平台。Azure平台为私有网络提供了解决方案，其系统不需要自己的代币，比如Azure无需像以太那样需要燃料费，因为Azure不挖矿。

此外，根据最新信息，PavelDurov计划使用PoA来挖Gram币——一种基于Telegram的加密货币。

其他使用PoA的区块链有POA.Network、EthereumKovantestnet和VeChain等。

PoA相比PoW和PoS的优势在哪？

比特币使用的PoW是迄今为止最可靠和最安全的共识算法。但是，PoW不具有可扩展性。比特币以及其他基于PoW的区块链每秒处理交易量是有限的。每秒处理交易量有限的原因是比特币基于需要达成共识的分布式节点网络，即所有参与验证的节点对区块链当前状态要达成共识才可确认交易。这意味着在确认新交易区块之前，新交易区块必须由大多数网络节点进行验证和批准。所以我们说，比特币的去中心化提供了一个安全和可信赖的经济系统，但也不利于PoW被广泛采用。

使用PoS区块链通常比比特币每秒处理的交易量要多。然而，这两种每秒处理交易量的差距也不大，使用PoS的网络也无法解决可扩展性问题。但是以太坊的PoA可派上用场——提高每秒处理的交易量，解决网络的可扩展性问题。

有人认为PoA是PoS的改版，只是将使用货币参与验证的规则改为使用身份参与。由于大多数链式网络都是去中心化的，PoS并不总是适用于某些企业和公司。相比之下，对私有区块链而言，PoA系统可能是最佳的解决方案，因为PoA的执行能力比PoS更好。

PoA中的共识条款

尽管条件可能因系统而异，但PoA共识算法基于：

活跃的和值得信任的验证者;

成为验证者的困难性：验证候选人必须做好可能遭遇血本无归和声誉破损的心理准备，选择验证者的过程是繁杂的，但这个过程降低了选到可疑验证者的风险，还有助于和矿工达成长期承诺；

验证者认可标准：选择验证者的方法要一致。

声誉机制的本质是对验证者身份的信任。选择验证者的过程并不简单，声誉机制会有优胜劣汰的过程，最终选出被认为是可信任的验证者。最终，这就确保了所有验证者都经过相同的过程，保证了系统的完整性和可靠性。

PoA的局限

PoA机制本质上是反权力下放的。因此，PoA模型的共识算法只是一个使集中化系统效率更高的尝试。尽管PoA对于有物流需求的大型企业来说是一个有吸引力的解决方案，但是在加密货币领域，PoA会引起一些价格波动。PoA系统具有高带宽，但是，当诸如审查、黑名单之类的功能可轻松实现时，PoA的功能就会受到质疑。

另一个常见的关键问题是，每个人都有权访问PoA验证者的身份。回顾一下，只有被认可的参与者才可以成为验证者，并且被认可的参与者的奋斗目标是成为验证者，并为之奋斗。但是，验证者的身份的公开可能会遭遇黑客攻击。例如，如果竞争对手想破坏基于PoA的网络，他们可能会从已公开身份的验证者入手，以不正当手段从内部破坏系统。

结论

没有最理想的共识机制，每个现有机制都存在缺点，比如PoW和PoS缺乏可扩展性。众所周知，加密货币社区高度重视去中心化，但作为共识机制，PoA却为了实现高吞吐量和可扩展性而摒弃了去中心化。PoA系统固有的功能与区块链的功能还是有天差地别的。然而，PoA是一种极好的技术，作为新兴的区块链解决方案是不可忽视的，它可能对私有区块链非常适用。

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

翻译|头等仓Cathrine，校对|头等仓Maggie，任何转载请保留此信息

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