波卡上最新的 Staking 介紹（上）
“波卡知識(shí)圖譜”是我們針對(duì)波卡從零到一的入門級(jí)文章，我們嘗試從波卡最基礎(chǔ)的部分講起，為大家提供全方位了解波卡的內(nèi)容，當(dāng)然這是一項(xiàng)巨大的工程，也充滿了挑戰(zhàn)，然而我們希望通過(guò)這樣的努力讓大家能夠正確認(rèn)知波卡，也讓不了解波卡的人方便快速掌握波卡相關(guān)知識(shí)，今天是該欄目的第70期，NPoS證明機(jī)制與Staking相輔相成，能夠保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)高效的互操作性，那么NPoS機(jī)制是如何工作的呢？
相比于PoW共識(shí)機(jī)制來(lái)說(shuō)，PoS共識(shí)機(jī)制減少了數(shù)學(xué)運(yùn)算帶來(lái)的能源消耗，并且在性能方面也得到了一定的提升。Vitalik Buterin表示這是以太坊生態(tài)系統(tǒng)的重要時(shí)刻，而這次技術(shù)升級(jí)這也是區(qū)塊鏈領(lǐng)域的歷史性時(shí)刻。
而波卡則是推出提名權(quán)益證明（NPoS），這是一種不同于工作量證明和權(quán)益證明的機(jī)制，既最大程度的保證了鏈的安全性也使得網(wǎng)絡(luò)足夠去中心化。在介紹Staking前，我們先了解這些機(jī)制是如何工作的。
在這里，您將了解什么是Staking，為什么它很重要，以及它是如何在波卡上工作的。
Proof-of-Stake（PoS）
共識(shí)由兩個(gè)動(dòng)作組成：
區(qū)塊生產(chǎn)，即多個(gè)區(qū)塊候選者的生產(chǎn)方式； 區(qū)塊終結(jié)性，即在許多候選區(qū)塊中只選擇一個(gè)區(qū)塊并添加到規(guī)范鏈中的方式
（關(guān)于終結(jié)性的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)鏈接）
工作量證明 （PoW） 和權(quán)益證明 （PoS） 是眾所周知的機(jī)制，用于在公共區(qū)塊鏈上以安全且無(wú)需信任的方式達(dá)成共識(shí)，其中有許多參與者彼此不認(rèn)識(shí)（而且可能永遠(yuǎn)不會(huì)認(rèn)識(shí)）。
在PoW中，網(wǎng)絡(luò)安全依賴于這樣一個(gè)事實(shí)：
即負(fù)責(zé)將區(qū)塊添加到鏈中的礦工必須競(jìng)爭(zhēng)解決困難的數(shù)學(xué)難題以添加區(qū)塊，這種解決方案因浪費(fèi)能源而受到批評(píng)。為了完成這項(xiàng)工作，miners通常會(huì)獲得通證獎(jiǎng)勵(lì)。
在像波卡這樣的PoS網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)的安全性取決于鎖在鏈上的資金數(shù)量：鎖定的資金越多，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊的幾率就越低，因?yàn)楣粽咝枰墒苤卮髶p失才能策劃一次成功的攻擊（稍后會(huì)詳細(xì)介紹）。將通證鎖定在鏈上的過(guò)程稱為Staking。
與PoW網(wǎng)絡(luò)中的miner類似，PoS網(wǎng)絡(luò)也有驗(yàn)證者，但他們不必相互競(jìng)爭(zhēng)來(lái)解決數(shù)學(xué)難題。相反，他們被預(yù)先挑選出來(lái)，根據(jù)支持他們的權(quán)益來(lái)生產(chǎn)區(qū)塊。
通證持有者可以將資金鎖定在鏈上，并為此獲得質(zhì)押獎(jiǎng)勵(lì)。因此，通證持有者有經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī)成為積極的參與者，為網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)安全和穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)。
因此，PoS網(wǎng)絡(luò)通常比PoW網(wǎng)絡(luò)更具包容性，因?yàn)閰⑴c者既不需要具備區(qū)塊鏈技術(shù)知識(shí)，也不需要有運(yùn)行采礦設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。
PoS確保參與質(zhì)押過(guò)程的每個(gè)人都有“Skin in the game（中文譯為個(gè)人投資）”，因此可以被追究責(zé)任。在行為不端的情況下，質(zhì)押過(guò)程中的參與者可能會(huì)受到懲罰或Slash，根據(jù)情況的嚴(yán)重性，他們的質(zhì)押可能會(huì)被網(wǎng)絡(luò)部分或全部沒(méi)收。
策劃攻擊并冒著丟失通證的風(fēng)險(xiǎn)不符合利益相關(guān)者的經(jīng)濟(jì)利益。任何在網(wǎng)絡(luò)上質(zhì)押的理性行為者都希望獲得獎(jiǎng)勵(lì)，而PoS網(wǎng)絡(luò)獎(jiǎng)勵(lì)良好行為并懲罰不良行為。
提名權(quán)益證明（NPoS）
任何潛在的驗(yàn)證者都可以表明他們有意成為驗(yàn)證者候選人。他們的候選人資格會(huì)向所有提名者公開(kāi)，而提名者則會(huì)提交一份最多支持16名候選人的名單，網(wǎng)絡(luò)將自動(dòng)在驗(yàn)證者之間平均分配權(quán)益，從而最大限度地提高經(jīng)濟(jì)安全性。
在下一個(gè)era，一定數(shù)量的擁有最多DOT支持的驗(yàn)證者當(dāng)選并成為活躍分子。
有關(guān)選舉算法的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)以下鏈接。
作為一個(gè)提名者，至少需要10個(gè)DOT來(lái)提交提名意向，這可以認(rèn)為是注冊(cè)成為提名者。
請(qǐng)注意，在NPoS中，提名者和驗(yàn)證者的股權(quán)都可以被Slash。如需深入了解NPoS，請(qǐng)參閱這篇研究文章。
獲得質(zhì)押獎(jiǎng)勵(lì)的最低提名
1
提名驗(yàn)證者
在波卡上提名需要2個(gè)動(dòng)作：
鎖定鏈上通證。 選擇一組驗(yàn)證者，這些鎖定的通證將自動(dòng)分配給他們。
你鎖定多少通證完全取決于你——就像你想選擇的驗(yàn)證者一樣。鎖定通證的動(dòng)作也被稱為綁定。你也可以將鎖定的通證稱為綁定通證或質(zhì)押通證。
同樣地，選擇驗(yàn)證者也稱為支持或提名驗(yàn)證者。這些術(shù)語(yǔ)在社區(qū)中可以互換使用。從現(xiàn)在開(kāi)始，鎖定的通證將被稱為綁定通證。
一旦前面2個(gè)步驟完成，并且進(jìn)行了提名，你的綁定通證就可以分配給一個(gè)或多個(gè)你選定的驗(yàn)證者，并且每次活動(dòng)驗(yàn)證者集發(fā)生變化時(shí)都會(huì)發(fā)生這種情況。這個(gè)驗(yàn)證者集在波卡上每個(gè)時(shí)代都會(huì)更新。
與其他質(zhì)押系統(tǒng)不同，波卡會(huì)自動(dòng)選擇你所選擇的驗(yàn)證者將由你的綁定通證來(lái)支持。選擇一組驗(yàn)證者會(huì)增加你持續(xù)支持至少一個(gè)活躍者的機(jī)會(huì)。
這導(dǎo)致你的綁定通證更經(jīng)常地被分配給驗(yàn)證者，這意味著更高的網(wǎng)絡(luò)安全性和更多的獎(jiǎng)勵(lì)。
這與其他只允許你支持一個(gè)驗(yàn)證者的質(zhì)押系統(tǒng)形成鮮明對(duì)比；如果該驗(yàn)證者不活躍，那么作為質(zhì)押者的你也不會(huì)活躍。波卡的提名模型解決了這個(gè)問(wèn)題。
波卡使用從選舉理論到博弈論再到離散優(yōu)化的各種工具來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)有效的驗(yàn)證者選擇過(guò)程，提供公平的代表性和安全性，從而避免驗(yàn)證者之間的權(quán)力和影響力不均。波卡使用的選舉算法是基于Phragmen等比例合理代表（PJR，Proportional Justified Representation）方法。
https://wiki.polkadot.network/docs/learn-phragmen
有關(guān)PJR方法的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)這篇研究文章。
2
Eras與Sessions
這意味著并非所有驗(yàn)證者都在活躍的集合中，并且這樣的集合在不同的era之間發(fā)生變化。每個(gè)era分為6個(gè)紀(jì)元或時(shí)段，在此期間，驗(yàn)證者被分配為特定時(shí)間范圍或時(shí)段的區(qū)塊生產(chǎn)者。
這意味著驗(yàn)證者知道他們?cè)谔囟╡ra內(nèi)需要生產(chǎn)區(qū)塊的時(shí)間段，但他們不知道特定era內(nèi)的所有時(shí)間段。有了特定era就增加了一層安全性，因?yàn)樗鼫p少了多個(gè)驗(yàn)證者被分配到一個(gè)era而串通起來(lái)?yè)p害網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)。
3
質(zhì)押獎(jiǎng)勵(lì)
產(chǎn)生區(qū)塊的驗(yàn)證者將獲得通證獎(jiǎng)勵(lì)，他們可以與提名者分享獎(jiǎng)勵(lì)。
驗(yàn)證者和提名者都可以將他們的通證抵押在鏈上，并在每個(gè)era結(jié)束時(shí)獲得質(zhì)押獎(jiǎng)勵(lì)。質(zhì)押系統(tǒng)向所有驗(yàn)證者均等地支付獎(jiǎng)勵(lì)，而不管質(zhì)押多少。
因此，在驗(yàn)證者中擁有更多權(quán)益不會(huì)影響其獲得的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量。這避免了將權(quán)力集中在少數(shù)驗(yàn)證者手中的情況。獎(jiǎng)勵(lì)的計(jì)算中存在概率成分，所有它們可能不會(huì)對(duì)所有驗(yàn)證者都完全平等。
事實(shí)上，在每個(gè)era，驗(yàn)證者都可以通過(guò)在鏈上做不同的任務(wù)來(lái)獲得era積分。積分越多，特定era的獎(jiǎng)勵(lì)越高。這促進(jìn)了驗(yàn)證者在鏈上的活動(dòng)。
要了解有關(guān)era點(diǎn)數(shù)的更多信息，以及它們是如何分配的，在什么基礎(chǔ)上分配，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)該頁(yè)面。
獎(jiǎng)勵(lì)的分配是在扣除驗(yàn)證者的傭金后，按比例分配給所有質(zhì)押者。
4
Staking時(shí)的個(gè)人投資
PoS網(wǎng)絡(luò)的安全性取決于質(zhì)押通證的數(shù)量。為了成功攻擊網(wǎng)絡(luò)，惡意行為者需要積累大量通證，或者需要不同的參與者串通一氣，惡意行事。如果在NPoS的情況下發(fā)生攻擊，驗(yàn)證者和提名者都將被Slash，導(dǎo)致他們的權(quán)益被網(wǎng)絡(luò)部分或全部沒(méi)收，然后存入國(guó)庫(kù)。
理性的網(wǎng)絡(luò)參與者沒(méi)有興趣以有害的方式行事，因?yàn)镹PoS確保所有參與者都能為他們的不良行為負(fù)責(zé)。在NPoS中，無(wú)論支持他們的權(quán)益有多少，驗(yàn)證者都會(huì)獲得同等的獎(jiǎng)勵(lì)，從而避免了向少數(shù)大型驗(yàn)證者支付大筆款項(xiàng)，這可能會(huì)導(dǎo)致中心化。
在Staking中，你既可以是提名者，也可以是驗(yàn)證者，在下一篇知識(shí)圖譜中我們會(huì)詳細(xì)介紹如何成為提名者，以及參與Staking有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
波卡網(wǎng)絡(luò)蓬勃發(fā)展，生態(tài)項(xiàng)目層出不窮，波卡生態(tài)研究院聚焦波卡生態(tài)動(dòng)向，把握當(dāng)前趨勢(shì)?；貜?fù)【日?qǐng)?bào)】，獲取波卡生態(tài)每日最新消息匯總。
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