paxos虚拟货币

1. usdp是什么币种

USDP 是一种加密数字货币，具有稳定价值，在 PT 链上与美元 1 ； 1 锚定。 USDP 采用虚拟货币的技术，与美元货币体系产生挂钩，从而让法定货币和数字货币实现流通。 USDP 由美国的 Paxos 信托金融机构代管，在管理该加密数字货币时采用的是稳定币代管项目 PowerToken 的技术，是一种适应性强且稳定的货币。

USDP 的发行

每发行一枚 USDP 币，则对应一美元。首批 USDP 发行的额度为 2000 万美元，即 2000 万枚加密货币，同时也是由 Paxos 信托机构管理。基金会参与到 USDP 的管理过程中，提供强大的资金保护，并配合借据抵押的模式，使其具有极高的稳定性。 USDP 的发行是在独立的区块链接网络中进行，与其他网络隔离，独立性，安全性极佳。在货币发行流通的过程中，其强大的储备基金组织会提供资金流，以维持所发行 USDP 的价格稳定，并依法依规接受监管部门的监管。在 USDP 基金会内部，聘用了第三方会计服务以对资产进行合理评估，定期检查，利于保障 USDP 使用者的资产安全。

2. 中国发行的稳定币叫什么

加密数字货币市场的稳定币恰如其名，指价格波动性较低的加密货币。这里的稳定是一个相对的概念，与比特币等主流数字货币的波动性相比，法币与黄金无疑是两种价格稳定的通货。法币发行量基于国家经济体量而定，并由国家信用背书，在政府不作恶、经济稳定时期的法币便可以保持其价值稳定。黄金因为其储量有限、化学性质稳定、易分割等原因，在历史上始终具有保值特性，被称为天然的货币，如果可以将数字货币的价值与某种认可度高的法币或黄金相锚定，此种数字货币便可以保持价格的稳定性。哈耶克在《货币的非国家化》中认为货币价值的稳定性是货币认可度的关键因素，只有货币的购买力稳定，也就是对于商品总体的支配力基本保持平稳，日常支付和很多金融市场功能才可以实现。而现有的主流数字货币波动性较大，并不适合用来日常支付。为了创造一种稳定的数字货币，通常需要确定以下两个要素：
锚定利率
稳定货币与锚定物维持的稳定比率，现有数字货币的模型当中大多首先选择以1:1的汇率锚定美元或其他货币资产，以黄金为锚定物的Digix以1DGX=1g黄金的价格与黄金挂钩。
二、为什么我们需要稳定币
从现实层面来说，随着越来越多国家禁止法币交易对，投资者需要一种能够替代法币进行价值锚定的媒介进行交易，衡量持有数字货币的价值。此时稳定数字货币的概念更偏重于与某个法币或者现实资产进行锚定。
从理想层面来说，目前国家发行的法定货币体系是决策中心化的，货币的发行完全掌握在国家手中，一个国家的政治不稳定、经济危机、政府政策错误等原因都有可能导致法币价值的不稳定。此时，去中心化货币给人们提供了另外一种维持购买力的选择，避免因为货币问题产生连环效应，进一步造成经济和社会问题。届时，稳定数字货币的概念将更类似于当前货币体系，锚定于某个物价水平、经济体量以及货币需求。比特币等数字货币给规避中心化的法币风险提供了新的思路，然而主流数字货币的价格波动率阻碍了数字货币的大规模市场应用及其他场景的实现。
金融市场交易也需要数字货币的价格保持稳定。货币是金融的基础，金融市场中，对冲风险、衍生品、杠杆交易、期权等金融交易本身是对市场风险的预测与平衡，如果数字货币本身要对未来承担极端的价格风险，信贷和债务市场便很难基于价格不稳定的数字货币形成。如果有价格稳定的数字货币去实现将变得更加安全快捷，因此赋予货币稳定价值对金融市场具有重要意义。
三、稳定币家族史
稳定币1.0：USDT和它强有力的竞争对手们
稳定币1.0，即中心化资产抵押模式，用现实世界中的资产进行抵押，创造出数字世界中的稳定货币，第一个也是最典型的案例便是Tether公司发行的USDT。
USDT，中文名称为泰达币。每一个发行流通的Tethers都与美元一比一挂钩，相对应的美元总量存储在香港Tether有限公司，在以美元为计量单位时，抵押品的价值不存在任何波动风险。
USDT的优点在于其原理简单，直接以足额的美金作为抵押资产，使其成为目前数字交易受用最广泛的稳定货币。然而USDT的缺点在于其过于中心化，市场对USDT透明度和缺乏监管的质疑声从未停止，面对美元储备是否足额，是否发行空气货币造成泡沫，美元储备银行的安全性如何，抵押美元是否被挪用，法币提现的实现困难等质疑，Tether公司始终声称自己拥有足额的准备金，但至今也没有公开自己的准备金账户审计数据。虽然有币圈大佬、Bitfinex的股东赵东和Big.one的首席执行官老猫声称看到了Bitfinex和Tether的银行账户有超额储备，但二人的口头承诺显然无法替代独立的第三方审计、更无法证明资金用途。
此外，USDT的发行公司Tether与全球最大的比特币交易所之一Bitfinex的管理团队高度重合，二者不清不楚的关系也一直为人诟病。2018年8月，Tether累计发行4.15亿美元的USDT，其市值已经高达到28亿美元，位列第八。USDT从2015年2月25日开始启动，价格波动区间在$0.92-$1.05，在2017年年中出现过较大的偏离。现每日交易量在30亿美金左右。


在USDT一家独大的情况下，传统的稳定币1.0阵营又多出了几个新的竞争对手。这些机构同样采用了中心化的1:1美元抵押，在监管和透明度上做出了不同程度的改善。
2018年3月，针对USDT信息化不透明性，TrustCoin推出的TUSD通过定期监管来减少风险。TrueUSD选择了多个第三方信托和银行账户来存放抵押保证金，个人可以直接看到抵押金在第三方账户的存放情况，抵押金的存放账户定期接受审计，并增加KYC（客户背景调查）和反洗钱审查（AML）等方式，客户的资金在银行账户中受到法律保护。
2018年9月，美国交易所Gemini和另外一个区块链创业公司Paxos同时获得了美国纽约金融服务局的批准并接受其监管，发行锚定美元的数字加密货币GUSD和PAX，每月都要进行账户审计。每一笔增发都在在美国金融监管部门的监管下确认有资金入账，这无疑为投资者增加了更可靠的数字货币入场和避险渠道。
作为稳定货币，足额的法币抵押最大程度的降低了抵押品价格变化的带来风险，除非发行方不维持足额的资金储备。虽然USDT依然一家独大，新出现的竞品很难在短时间动摇其地位，但后起之秀确实凭着更高的透明度和安全性得到了认可，也为担心USDT不透明风险的人提供了更可靠的选择。但高度的透明化也伴随着更加严格的KYC监管，隐私性也会因此弱化。对于注重隐私性需求的人，去中心化的稳定货币也许是更好的选择。
稳定币2.0：去中心化的保证金制度
稳定币2.0使用加密货币作为超额抵押，当抵押品的价格下跌时，用户可以及时补仓，否则将对抵押品进行强制清算用来保证稳定币价格。典型的案例有Bitshares，MakerDAO，Havven等。
Bitshares使用平台本身的代币作为抵押品，，而MakerDAO以ETH为抵押品，ETH作为仅次于BTC的第二大数字货币，价格基本反映了数字货币市场的整体风险，而Bitshare的价格相对ETH风险更大。因此，出现时间不到一年的DAI在价格和市值上都已经超过了同类型的Bitshares。
根据上图，BitUSD从2014年9月23日开始启用，基本在$0.7-$1.6之间波动，在2015年及2016年初的整体偏离度较大。现每日交易量在150万美金左右。
Dai从2017年12月27日开始启用，价格区间在$0.86-$1.06，在2017年3月有较大的偏离情况出现。现每日交易量在1000万美金左右。
加密的数字资产抵押的方式有几点好处，一是去中心化，信用风险下降，由完全透明的去中心化的智能合约执行，每个人都可以实时看到抵押货币的价格波动情况和合约执行机制，无需担心服务器关闭、企业不兑付等第三方信任风险，同时智能合约的执行方式也保证了抵押品直接被锁定，不会被用于多次质押，降低了抵押资产的信用风险。二能让存量的数字资产释放出流动性。在稳定币的价格低于锚定价格时，任何人都可以买入并赎回高于买入价的ETH来进行套利，从而让价格回归其锚定价格。
然而，使用虚拟数字货币作为抵押品的缺点也很明显，在解决了信用风险的同时，由于抵押品本身具有高波动性的特点，市场风险加剧，抵押数字货币资产的波动性要求数字货币在智能合约上存入数倍的价格超额抵押，在兑换时将抵押物赎回。对于BitUSD等比特资产来说，会受到Bitshares本身的风险影响，DAI以ETH为抵押品，虽然稳定性稍好，但是依然暴露在数字货币市场的整体风险之下，抵押品的稳定性比起与法币与黄金较差。虽然有强行平仓价格来保证比特资产价格稳定，但是平仓过程会造成稳定货币供给量的波动，人们手中的大量稳定货币被强行以平仓价卖出，给持有者造成损失。以加密货币作为抵押的稳定币2.0虽然维持了代币价格的稳定，却极易造成代币量的瞬间大幅下降，给实际应用造成不便。
稳定币3.0算法银行：经济学乌托邦何去何从
2018年初，大量基于算法银行机制的稳定币构想如雨后春笋般出现，并打响了稳定币3.0的名号，这些项目包括Basis（原Basecoin），CarbonMoney，，Kowala，Reserve等。然而就在各方在稳定机制的设计上各显神通之时，鲜有人注意到的是，2018年3月，市场上唯一的算法银行实践Nubits遭受了自2014年上市后的第二次崩盘，但这一次它没能像2016一样重塑价值。
在2016年5月，因为比特币价格上涨，大量Nubits稳定币被转手买入比特币。Nubits因需求的大幅下降发生了第一次崩盘。这次崩盘花了约三个月的时间才恢复，此后币价虽然也因买卖单的瞬时增加或减少出现短时间偏离，但总体依然维持着1美元的信任共识，直到2018年3月20日。从那以后，Nubit陷入了币价下跌引发的死亡循环，币价与市值呈现一路崩塌趋势。截至9月26日，Nubits的价格已经跌至锚定价格的十分之一。而且从团队态度、价格走势和社区信心来看，这次很难东山再起。
至此，算法银行稳定币在热度期退去后，原本被寄予厚望的项目Basis，Carbon等进度延期，唯一低调的实践项目Nubits崩盘，又正逢熊市来临，人们对手中代币的高度风险厌恶，这一切使得这个天然高风险的理论派在落地上遭遇了困境。
算法银行，又称SeigniorageShares，无需任何公司或资产作为背书，而是基于经济学中的货币数量理论，根据货币市场价值的变化来增加或减少货币的供给量，算法银行控制的货币发行方对货币供给的控制手段类似发行法币的政府或央行进行宏观调控的货币制度，不同的是，它使用去中心化的智能合约算法来代替中央银行实现这一过程。
总之，稳定币3.0的落地情况较为艰难，市面上还没有现存的成功项目可以参考。在年初的设想中，2018年应该是算法银行机制各显神通的时候，但因为技术水平受限、市场行情低迷等原因出现了落地困难。反而中心化但价格风险更小的稳定币1.0家族出现了很多新成员。但无论是稳定币2.0和3.0的去中心化稳定机制，还是USDT的一系列竞争者们对于抵押资产的监管正规化，都体现出了对公正透明机制的不懈追求和对区块链更多可能性的探索。
四、稳定币数据分析
稳定货币市值
截至2018年10月9日，市场上现有的稳定币中，可以看出USDT市值依然占据着绝对的主导地位，达到了28亿美元，约占据稳定币总市值的92%。而除USDT，TUSD，DAI和Bitshares外的其他稳定币市值仅占1%，在稳定币市场，USDT的地位短期内很难被撼动。
TUSD在2018年3月推出后，市值增长迅速，已经成为仅次于USDT的第二大稳定币，市值突破了一亿美元，Bitshares和DAI的市值也达到了千万美元级别。
稳定币的稳定性究竟如何
为了探究稳定币究竟有多稳定，我们参考了证券中跟踪误差（TrackingError）的计算方式来衡量稳定货币的价格相对于一美元产生的偏差。跟踪误差的计算方式如下：
其中TEi表示基金i的跟踪误差；n为样本数，TDTI为基金i在时间t内的净值增长率与基准组合在时间t内的收益率之差。跟踪误差的数学意义即一段时间内的样本数据与基准值的偏离度的标准差。应用这个概念可以衡量出稳定币价格偏离1美元的程度。我们选取了锚定1美元、现有价格数据时间跨度超过三个月的五种稳定币来进行分析。在计算了所有历史数据的跟踪误差后，我们得到以下对比：
由图可以看出，基于所有历史数据得到的结果，稳定性最好的稳定币为TUSD与DAI，USDT次之。但因为几种稳定货币的出现时间不同，USDT与Bitshares早在2014年就已经出现，经历了多次市场的巨大波动，而最晚的TUSD在2018年3月才上市。
为了排除早期市场波动对稳定币价格造成的影响，我们选取了自2018年4月以来几种稳定币的价格跟踪误差加以观察。
从跨度一致的近半年的时间轴来看，USDT不仅在市值上遥遥领先，也是是锚定误差最小的稳定币。其次是后来居上的TUSD与DAI，二者的稳定程度不相上下，而Nubits已经难以维持其锚定价格。
对于Nubits反常的偏离度，我们可以由几种稳定币的价格走势中一探究竟。
于2014年面世的Nubits是算法银行的稳定币机制在市场上的唯一实践项目，2018年3月20日起Nubit陷入了币价下跌引发的死亡循环，币价与市值呈现一路崩塌趋势。截至10月8日，Nubits的价格已经跌至锚定价格的十分之一。
Nubits采用的算法银行是基于经济学中的货币数量理论，根据货币市场价值的变化来增加或减少货币的供给量，类似发行法币的政府或央行进行宏观调控的货币制度，不同的是，它使用去中心化的智能合约算法来代替中央银行实现这一过程。但是在没有充足抵押物的前提下，很难让使用者认同其锚定的是1美元或者其他法币。2018年初，大量基于算法银行机制的稳定币构想如雨后春笋般出现，并打响了稳定币3.0的名号，这些项目包括Basis（原Basecoin），CarbonMoney，，Kowala，Reserve等，它们采取不同的机制来解决算法银行的信任与稳定问题，但因为技术水平受限、市场行情低迷等原因出现了落地困难，但无论如何，算法银行作为一种去中心化的稳定币值得进一步探究。
在剔除Nubit后，可以更清晰的看出USDT，TUSD，DAI，BitUSD四种稳定币的波动，其中BitUSD从2014年9月23日开始启用，波动率较大，频繁出现偏离锚定价格10%以上的情况，最高时已经超出了20%。DAI从2017年12月27日开始启用，价格区间在$0.86-$1.06，在2017年3月有较大的偏离情况出现。现每日交易量在1000万美金左右。
从数据和走势图总都可以看出，USDT、TUSD、DAI在稳定性上表现最好，价格在近一年来只有少数情况下会浮动至5%以上，例如2018年5月，币安交易所公布TUSD上币消息后，市场因部分人群不了解TUSD性质大量买入造成了暴力拉升。这也侧面证明了稳定币的价值有很大程度依赖于人们对于其价值的共识。
从市值和稳定性来看，USDT，TUSD与DAI是稳定币毫无争议的TOP3，然而稳定数字货币的发展还在不断尝试和探索阶段，无论是稳定币2.0和3.0的去中心化稳定机制，还是USDT的一系列竞争者们对于抵押资产的监管正规化，都体现出了对公正透明机制的不懈追求和对区块链更多可能性的探索，我们期待着更多稳定货币在市场上的精彩表现。
五、稳定数字货币的风险
1.各国央行的数字货币计划的竞争风险
区块链技术与数字货币市场的繁荣发展也引起了各国央行的关注，包括中国在内的很多国家都对数字货币表现出了积极态度，并将国家法定数字货币的发行计划提上日程。委内瑞拉拟推出数字货币Petro，英格兰银行（BoE）研究部门自2015年以来一直在研究数字货币，可能会发行自己的数字货币。2017年10月，俄罗斯政府宣布将发行官方数字货币CryptoRuble（“数字卢布”），瑞典在研究发行电子克朗，韩国央行于2018年1月也将组建一个专门从事加密货币研究的团队。
中国监管层反复提示虚拟货币及CROWDSALE存在风险，7部门在《关于防范代币发行融资风险的公告》中指出，代币发行融资中使用的代币或虚拟货币不由货币当局发行，不具有法偿性与强制性等货币属性，不具有与货币等同的法律地位，不能也不应作为货币在市场上流通使用。并于2017年9月叫停CROWDSALE、关停虚拟货币交易平台。然而2014年起，中国人民银行就成立了专门的研究团队，并于2015年初进一步充实力量，对数字货币发行和业务运行框架、数字货币的关键技术、数字货币发行流通环境等展开了深入研究。2016年1月20日，中国人民银行在北京举行数字货币研讨会，明确了央行发行数字货币的战略目标。
国家发行的法定数字货币是现有法币的改良，在世界范围内认可度受限，而且它依然是一种中心化货币，无法保证隐私性，也无法规避经济危机或货币政策错误造成的风险。
但国家推行的法定数字货币由国家背书并强制使用，这一过程极有可能伴随着对数字货币监管政策的收紧。此外，法定数字货币应用了区块链技术，也可以满足人们对于数字货币用于日常支付的需求，因此会对加密稳定货币造成一定的冲击。
2.锚定物价值不稳定
现有稳定货币锚定物包括美元、其他稳定货币、黄金等，但锚定货币的价值在复杂的经济当中也存在风险，当锚定物价值发生大幅度波动时，各稳定货币若没有做出及时调整，将加剧整个金融市场的风险。
针对各类风险，代币在白皮书中也提出了很多应对措施。例如DAI提出了目标价变化率反馈机制，当市场出现不稳定的时候此机制会根据敏感度参数被启动，使得DAI保持美元的标价，但是脱离与美元的固定比率。敏感度参数由MKR持有者设置，但是目标价和目标价格变化率一旦启动，就直接由市场决定。当出现严重紧急情况时，全局清算步骤被触发，保证DAI和CDP持有者都会收到可兑换的资产净值。
3.其他黑天鹅事件
黑天鹅常常指经济危机，或者极小概率发生、但是会产生系统性，重大负面连锁影响的事件。包括经济危机，抵押资产出现问题，政府出台监管政策等。黑天鹅事件具有较大不确定性，一旦出现，将对数字货币的稳定性造成巨大冲击。
六、稳定数字货币的发展
稳定数字货币的发展如何依赖于人们对数字货币的认可度与接受度如何。在现今阶段，大部分人对数字货币的认知还停留在价格波动大的比特币、以太坊等主流数字货币上，因此对数字货币作为投资品的认知超过了其作为交换工具的功能。稳定数字货币的出现有利于人们逐渐接受数字货币，并在世界范围内广泛使用来满足人们的日常消费需求。从几种稳定货币的白皮书规划及现实中存在的问题中看，未来稳定货币有以下几个发展方向：
1.锚定货币多样化
目前出现的几种稳定数字货币的计划发展路径，从锚定物上，先与某一种或几种世界性的货币锚定，最后在世界范围内被广泛承认并使用，并寻求更加真实的反映人们的购买力的方式。也就是说，在锚定物上，先从单一货币开始实行，并根据实际情况锚定多种主流货币，最终实现与物价挂钩的可能性。而锚定比率也将根据法币与物价的关系，从硬锚定转化为软锚定。

3. 区块链投票怎么处理的

北京时间2月24日，莫斯科市将推出一个基于以太坊的投票系统，这个系统的名字叫“主动市民”。把投票放入区块链中，只要密码够安全，结果就不会产生争议。

这是投票系统的主要宗旨之一，但是近十年来，虚拟货币社区一直为以往系统的不可靠性争论不休。从笔者听说以太坊和智能协议那一刻，笔者率先想到的应用方法就是投票。

投票需要放到区块链上。

我们目前的社会中没有什么比彻底消除选举中的腐败行为更重要。尽管笔者认为选举完全是浪费时间，但现实是相当大部分的权力是通过民主授权投票分配和实现的。

因此，可能被黑客入侵的投票系统应运而生了。在写出这些话的时候，笔者几乎可以想象到美国民主党看到后发出的尖叫声。他们知道，如果没有填塞选票、选民接送、非法移民投票多次等作弊手段他们无法赢得全国或者州选举。

主动投票被视为基于数据库的系统已经有一段时间了。对于基于以太坊的系统，莫斯科将开始允许让一小部分居民投票决定诸如新地铁列车的名字、新运动场地座椅颜色等一系列议案。但是为了缓解人们的“是否要信任该市的投票计数系统”担忧，这一计划架构中还被加入了私人版的以太坊块链。

该市首席信息办公室策略和创新顾问安德雷·贝罗泽拉夫表示：“当然，有时候我们听说并非所有投票都值得信任。因此，我们决定利用主动市民项目的块链作为建立电子化信任的平台。”

基于以太坊的系统将允许人们检查公开源的结果，自去年12月发布以来，该结果已经被超过100名节点操作员下载。

有关人士还担心一段合理时间内该系统是否能够容纳和清算足够多的交易。因此，最好的做法是针对一些微不足道的问题进行选举从而对该系统展开测试。

但是，毫无疑问，讯息很清晰了。俄罗斯正朝着一个透明的、民主的体制发展。对这些小问题进行选举只是为了将来在更大范围内采用该技术而进行的测试。

第一个真正的里程碑应该是一场地方选举，而最终目标则是全国性选举。

在西方国家民众对政府机关的信任度正以惊人的速度下滑之际，普京领导下的俄罗斯政府正采取措施试图加强民众对其系统的信任。

俄罗斯的民主制度已经历史悠久，但是苏联解体遗留的腐败余毒以及之后叶利钦执政时代遭到西方世界的掠夺仍是一个大问题。

俄罗斯推出这一系统恰逢“美国特别检察官穆勒以干涉2016年美国总统大选的理由对13个俄罗斯人和3个俄罗斯实体机构正式提起诉讼，引起全球轰动”的时候。对于反民主势力而言，这一事件令穆勒看起来更像可利用的傻瓜。

在华盛顿的大佬们仍不满和抱怨这个自己不喜欢的选举结果的时候，俄罗斯正展开行动，确保约瑟夫·斯大林最经常被人引用的格言之一——“投票的人决定不了什么，计票的人决定了一切”不适用于俄罗斯。

所谓“共识机制”，是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认；对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，我们就可以认为全网对此也能够达成共识。再通俗一点来讲，如果中国一名微博大V、美国一名虚拟币玩家、一名非洲留学生和一名欧洲旅行者互不相识，但他们都一致认为你是个好人，那么基本上就可以断定你这人还不坏。

要想整个区块链网络节点维持一份相同的数据，同时保证每个参与者的公平性，整个体系的所有参与者必须要有统一的协议，也就是我们这里要将的共识算法。比特币所有的节点都遵循统一的协议规范。协议规范（共识算法）由相关的共识规则组成，这些规则可以分为两个大的核心：工作量证明与最长链机制。所有规则（共识）的最终体现就是比特币的最长链。共识算法的目的就是保证比特币不停地在最长链条上运转，从而保证整个记账系统的一致性和可靠性。

区块链中的用户进行交易时不需要考虑对方的信用、不需要信任对方，也无需一个可信的中介机构或中央机构，只需要依据区块链协议即可实现交易。这种不需要可信第三方中介就可以顺利交易的前提是区块链的共识机制，即在互不了解、信任的市场环境中，参与交易的各节点出于对自身利益考虑，没有任何违规作弊的动机、行为，因此各节点会主动自觉遵守预先设定的规则，来判断每一笔交易的真实性和可靠性，并将检验通过的记录写入到区块链中。各节点的利益各不相同，逻辑上将它们没有合谋欺骗作弊的动机产生，而当网络中有的节点拥有公共信誉时，这一点尤为明显。区块链技术运用基于数学原理的共识算法，在节点之间建立“信任”网络，利用技术手段从而实现一种创新式的信用网络。

目前区款连行业内主流的共识算法机制包含：工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制和Pool验证池这四大类。

工作量证明机制即对于工作量的证明，是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点，在以工作量证明机制为共识的区块链中，节点可以自由进出。大家所熟知的比特币网络就应用工作量证明机制来生产新的货币。然而，由于工作量证明机制在比特币网络中的应用已经吸引了全球计算机大部分的算力，其他想尝试使用该机制的区块链应用很难获得同样规模的算力来维持自身的安全。同时，基于工作量证明机制的挖矿行为还造成了大量的资源浪费，达成共识所需要的周期也较长，因此该机制并不适合商业应用。

2012年，化名SunnyKing的网友推出了Peercoin，该加密电子货币采用工作量证明机制发行新币，采用权益证明机制维护网络安全，这是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。与要求证明人执行一定量的计算工作不同，权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间，但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算。因此，PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。

股份授权证明机制是一种新的保障网络安全的共识机制。它在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时，还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。

股份授权证明机制与董事会投票类似，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体用户。在这样的区块链中，全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。同时，区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要，全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格，重新选举新的代表，实现实时的民主。

股份授权证明机制可以大大缩小参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验证。然而，该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题，因为该共识机制无法摆脱对于代币的依赖，而在很多商业应用中并不需要代币的存在。

Pool验证池基于传统的分布式一致性技术建立，并辅之以数据验证机制，是目前区块链中广泛使用的一种共识机制。

Pool验证池不需要依赖代币就可以工作，在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础之上，可以实现秒级共识验证，更适合有多方参与的多中心商业模式。不过，Pool验证池也存在一些不足，例如该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等

这里主要讲解区块链工作量证明机制的一些算法原理以及比特币网络是如何证明自己的工作量的，希望大家能够对共识算法有一个基本的认识。

工作量证明系统的主要特征是客户端要做一定难度的工作来得到一个结果，验证方则很容易通过结果来检查客户端是不是做了相应的工作。这种方案的一个核心特征是不对称性：工作对于请求方是适中中的，对于验证方是易于验证的。它与验证码不同，验证码是易于被人类解决而不是易于被计算机解决。

下图所示的为工作量证明流程。

举个例子，给个一个基本的字符创“hello，world！”，我们给出的工作量要求是，可以在这个字符创后面添加一个叫做nonce（随机数）的整数值，对变更后（添加nonce）的字符创进行SHA-256运算，如果得到的结果（一十六进制的形式表示）以“0000”开头的，则验证通过。为了达到这个工作量证明的目标，需要不停地递增nonce值，对得到的字符创进行SHA-256哈希运算。按照这个规则，需要经过4251次运算，才能找到前导为4个0的哈希散列。

通过这个示例我们对工作量证明机制有了一个初步的理解。有人或许认为如果工作量证明只是这样一个过程，那是不是只要记住nonce为4521使计算能通过验证就行了，当然不是了，这只是一个例子。

下面我们将输入简单的变更为”Hello,World!+整数值”，整数值取1~1000，也就是说将输入变成一个1~1000的数组：Hello,World!1；Hello,World!2；...；Hello,World!1000。然后对数组中的每一个输入依次进行上面的工作量证明—找到前导为4个0的哈希散列。

由于哈希值伪随机的特性，根据概率论的相关知识容易计算出，预计要进行2的16次方次数的尝试，才能得到前导为4个0的哈希散列。而统计一下刚刚进行的1000次计算的实际结果会发现，进行计算的平均次数为66958次，十分接近2的16次方（65536）。在这个例子中，数学期望的计算次数实际就是要求的“工作量”，重复进行多次的工作量证明会是一个符合统计学规律的概率事件。

统计输入的字符创与得到对应目标结果实际使用的计算次数如下：

对于比特币网络中的任何节点，如果想生成一个新的区块加入到区块链中，则必须解决出比特币网络出的这道谜题。这道题的关键要素是工作量证明函数、区块及难度值。工作量证明函数是这道题的计算方法，区块是这道题的输入数据，难度值决定了解这道题的所需要的计算量。

比特币网络中使用的工作量证明函数正是上文提及的SHA-256。区块其实就是在工作量证明环节产生的。旷工通过不停地构造区块数据，检验每次计算出的结果是否满足要求的工作量，从而判断该区块是不是符合网络难度。区块头即比特币工作量证明函数的输入数据。

难度值是矿工们挖掘的重要参考指标，它决定了旷工需要经过多少次哈希运算才能产生一个合法的区块。比特币网络大约每10分钟生成一个区块，如果在不同的全网算力条件下，新区块的产生基本都保持这个速度，难度值必须根据全网算力的变化进行调整。总的原则即为无论挖矿能力如何，使得网络始终保持10分钟产生一个新区块。

难度值的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。每隔2016个区块，所有节点都会按照统一的格式自动调整难度值，这个公式是由最新产生的2016个区块的花费时长与期望时长（按每10分钟产生一个取款，则期望时长为20160分钟）比较得出来的，根据实际时长一期望时长的比值进行调整。也就是说，如果区块产生的速度比10分钟快，则增加难度值；反正，则降低难度值。用公式来表达如下：

新难度值=旧难度值*（20160分钟/过去2016个区块花费时长）。

工作量证明需要有一个目标值。比特币工作量证明的目标值（Target）的计算公式如下：

目标值=最大目标值/难度值，其中最大目标值为一个恒定值

目标值的大小与难度值成反比，比特币工作量证明的达成就是矿中计算出来的区块哈希值必须小于目标值。

我们也可以将比特币工作量的过程简单的理解成，通过不停变更区块头（即尝试不同nonce值）并将其作为输入，进行SHA-256哈希运算，找出一个有特定格式哈希值的过程（即要求有一定数量的前导0），而要求的前导0个数越多，难度越大。

可以把比特币将这道工作量证明谜题的步骤大致归纳如下：

该过程可以用下图表示：

比特币的工作量证明，就是我们俗称“挖矿”所做的主要工作。理解工作量证明机制，将为我们进一步理解比特币区块链的共识机制奠定基础。