2011 年 7 月 , 名叫 Quantum Mechanic 的
区块链爱好者在
比特币论坛中首次提出了 POS 算法共识。在 2012 年 8 月诞生的点点币是首个基于 POS共识机制的
区块链项目，由该经济系统中具有最高权益的节点获得记账权 , 其中的权益表现为节点对该区块链系统
token 的所有权 , 称为“币龄”（Token day），类似于传统
金融中的股权治理机制，只是将时间因素囊括其中。在最经典的 POS 机制中，“币龄”等于 token 的数量乘以持有时间 ：Token day=Token*Timeweight。在 POS 的改进版本中，“币龄”在其原始经济含义的基础上根据不同项目做了不同程度的修改。截至 2019 年 6 月，全球已有超过 400 个区块链项目采用 POS 共识机制，总市值超过 140 亿美元。考虑到
以太坊等项目正在从 POW 向 POS 转换，而以太坊又具有最丰富的经济生态，未来 POS 类共识可能成为最主流的共识机制。
POS 共识机制诞生初衷是克服 POW 共识机制的不足，事实上也在一定程度减轻了出块速度慢和
能源浪费等问题，同时进入门槛较 POW 更低，对中小节点更加友好，中小节点不需要部署矿机和厂房即可参与记账。但是也存在一定的缺陷 ：第一，初始的 token 分配方式存在问题。不同于POW 通过算力竞争记账权，POS 的初始分配方案难以机制化。一般而言，在 POS 项目发展的初期，难以对 token 进行广泛的社会化分发，只能集中在少数的项目创始人及重要利益相关者手中。第二，不同于 POW 验证节点作恶具有成本的约束机制，POS 验证节点作恶的成本在 token 价格较低时非常低。对于作恶低成本带来的问题是作恶节点会频繁出块和签名，或者在多条链的分叉上签名，并为获得更多奖励攻击区块链系统，即所谓的“无利害攻击”（Nothing at Stake）。第三，在 POS 共识中，需要足够的节点对 token 进行 持有才能维护系统的健壮与安全，区块链经济系统才有良性发展的空间。这会导致以下两个问题 ：一是，POS 项目在早期参与者较少，如果 token持仓的集中度非常高，则很有可能出现数量很少的记账节点垄断出块的现象，这会极大提高区块链的系统性风险。二是，即使 token 的持仓分布较为合理，但并非所有节点都是记账节点。受限于持仓量、成本和专业度等因素，token 持有人往往会选择将 token 委托给节点运营商（包括
数字货币钱包提供商、数字货币交易平台、第三方服务提供商等）管理，由节点运营商代为行使出块、投票等权利，而 token 持有人享有分红等权利，这也就是所谓的“Staking Economy”。2019 年 3 月，Coinbase Custody 对基于 POS 共识的区块链项目Tezos 为客户提供 token 托管服务，扣除相关费用后，投资者的年收益率约为 6.6％。
对 POS 共识机制的改进主要针对其三个缺陷进行，但对三个缺陷进行改进的难度各不相同。初始的 token 分配方式问题是 POS 共识的内生性问题，解决方式一般是先采用 POW 共识机制，在生态发育良好后再向 POS 共识机制转化。对于token 持仓量的分布性问题则需要依靠经济激励和营销渠道去解决，在现实中很多非法集团采用传销去解决这一问题，这事实上给区块链行业带来了巨大的负面影响。如何从经济模型上设计一套完善的初始 token 分发机制进而形成合理的 token持仓分布是进一步完善 POS 共识的关键。
对于“无利害攻击”则主要从算法上对 POS进 行 修 正 解 决， 形 成 了 Tendermint、Casper、Ouroboros、Tezos 和 HoneyBadger 等新型共识算法。原始 POS 算法共识假设系统节点在长期是静态和稳定的 , 这在现实区块链系统中并不存在。2014 年诞生的 Tendermint 共识将动态验证器集合和循环领导节点选举纳入 POS 共识 , 为解决“无利害攻击”这一弊病 ,Tendermint 节点须缴纳保证金 , 若有作恶行为保证金则会被没收。同时，Tendermint 基于 PBFT 共识算法 , 可抵御区块链系统中三分之一的作恶节点攻击，具有较好的鲁棒性。[14]2016 年诞生的 HoneyBadger 算法是可在无任何网络时间假设的前提下实现经济系统的活性，同时可实现渐近有效性的原子广播协议 , 每秒交易量（Transactions Per Second，TPS）可到达万量级。[15]2017 年 8 月诞生的 Ouroboros 提出了一种新型奖励机制驱动 POS 共识机制 , 使得诚实节点的行为趋近纳什均衡 , 可有效抵御区块截留和自私挖矿等矿工策略性行为导致的安全攻击。[16]
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