Cosmos网络的PoS是怎么一回事

Cosmos网络是一个区块链项目，允许任何一个了解Go编程语言基础知识的人，根据Proof-of-Stake （PoS） 共识算法来创建自己的区块链。这个算法非常简单，它基于你拥有一定数量的通证（在Cosmos中为ATOM）提供证明，使得可以验证构成区块链自身的区块。下面举一个实际运用的例子来更好的理解它在现实中的运作方法：

假设这个区块链由最少数量的节点组成，即4个节点。我们将这些节点称为A，B，C和D。在区块链正常运作期间，会发生的情况如下：

1. 出块

每6秒必须出一个新的区块，这个区块包含上一个区块生成以来的所有交易。如果新的区块没有任何交易，则为空的区块。

为了生成一个区块，必须选一个节点作为出块者。下文我会讲到如何选择，现在假设随机选到的这个人是B。

2. 验证出块

区块链中的所有节点都必须验证新生成的区块，确保它包含和生成正确的交易信息。

在这个例子中，A，C和D必须来验证B生成的区块。

3. 分发奖励

当所有节点都验证完这个区块之后，B可以获得奖励，A，C和D都可以获得验证奖励，只是B可以获得稍微多一些的奖金 （+4%）。

现在最重要的一步是如何做到公平的选择哪个验证人来出块。如果出块者每次都是同一个人的话，那么所有的奖励都会属于他，这会让整个系统不公平。

为了解决这个问题，Cosmos实现了随机选择算法。根据这个系统，在现有的节点中选择打包出块的节点，并考虑该节点所持有的ATOM数量。为了使这个系统尽可能的公平，节点所持有的通证数量对被选取的结果只会有部分影响，这样保证了所有节点（甚至是持有极少量质押总数的节点）最终都能被选到。

为了更好地理解这一点，采取另一个实际的例子加以说明：

假设第一个区块链通证分布情况如下：

A拥有100个通证

B拥有75个通证

C拥有30个通证

D有2个通证

正如上文说过的那样，A被选为出块者的概率比D大，但是D不必担心，因为系统保证他早晚会被选中。

· 通证总数会增加节点被选中为出块者的概率，这些通证被称为质押。

验证人和惩罚

根据以上例子，暗示了验证人的重要性。

· 验证人即节点，为了成为出块者，他需要质押，并且在任何情况下都要验证新生成的区块。

验证人对区块链本身至关重要，因为没有它区块链将不复存在。所以非常有必要去了解验证人准确完成工作的重要性。如果一个验证人开始伪造交易，甚至一群验证人合作伪造交易，这将是一场灾难。出于这个原因，在Cosmos中设置了一个惩罚质押数的系统。

· 惩罚是一个过程，在这个过程中，如果验证人行为不当，其部分质押将被罚没。

委托人和绑定

正如我们所看到的那样，随机数系统通过通证持有数量来选取验证人出块。为了使整个区块链正常运作，质押足够的通证是非常有必要的。如果没有充足的通证，区块链会停止运行因为它无法确定区块的出块者。但是，如果只使用验证人本身拥有的通证，则没有人愿意承担此任务。验证人通常需要支持硬件（服务器，网络连接等）和安装所有内容所需的时间方面的投资。如果他要购买通证，那么验证人在经济方面会非常紧张，甚至无法承担这笔费用。

为了解决这个问题，Cosmos把ATOM持有者称为委托人。

· 作为ATOM持有者，委托人可以委托出通证来增加验证人的质押总数从而获得奖励。

· 把持有的ATOM委托给验证人这个行为被称作绑定。

在使用Cosmos创建的任何区块链中，只要你拥有这个区块链中的通证，你就可以把它委托给任意一个验证人来增加他的质押总数，从而增加他被选取为区块出块者的概率。验证人会把这些质押通证归还，他们会把出块和验证得到的奖励按比例分发给他们的委托人。

为了鼓励ATOM持有者委托他们的通证，Cosmos同时引入了一个通货膨胀系统，当ATOM的质押数量小于2/3的ATOM流通总量，ATOM的价值每年都会下降，最高可下降20%。通过这个系统，只持有通证而不去委托对于ATOM持有者没有一点优势，相反，将通证委托给验证人有很大可能性会增加通证总量来扩大他们的投资价值。

所以，本质上Cosmos上的PoS是这样运作的：

· ATOM持有者把通证委托给一个或者多个验证人；

· 其中一个验证人被选作出块者完成他的职责；

· 其他验证人来验证这个区块；

· 如果出块顺利，出块者会得到一些出块补偿，反之，出块者会失去部分质押；

· 如果每个验证人都准确的完成工作，他会得到奖励，反之，他会被惩罚掉部分的质押数。

显然，委托人和验证人需要共同承担上述最后两点。

当验证人被惩罚掉部分的质押量，委托人同样也会失去部分通证。从另一方面来说，如果验证人正确的完成工作，委托人也会得到相对应比例的奖励。

值得注意的是，验证人在给其委托人分配奖励之前，他通常会先保留一部分佣金。这部分佣金是验证人决定的，这些收益被用来维护他的服务和偿还整个系统硬件方面的支出。

总 结

如果你是ATOM持有者，我建议你们尽早把通证委托给验证人。正如我们之前所看到的那样，不去委托会有价值下降的风险。 如果你们将通证委托出去，投资回报率将高达9% （假设一个验证人的佣金率为10%和通货膨胀率为10%）。