什么是提名权益证明(NPoS)，和委托权益证明(DPoS)有什么区别？

提名权益证明（NPoS，Nominated Proof of Stake）是不同于 PoW 工作量证明和 PoS 权益证明的一种机制。NPoS 使用可验证的随机函数选出验证者，持有较大权益的验证者被选中的概率较高。选中后，这些验证者就会按随机顺序轮流为区块链生成区块。

NPoS的工作原理

提名权益证明 (NPoS) 是一种共识机制，通过选出一组验证者委员会来为区块链生成区块，其挑选基于验证者持有的权益，那些持有更多权益的人被选中的机会更高。一旦当选，这些验证者就会以随机的方式轮流生成和验证区块。

验证者选举

在 NPoS 中，使用可验证的随机函数来选出验证者。这意味着，虽然该过程是随机的，但其他人仍能对该过程进行验证以确保公平性。验证者持有的权益数量越高，被选中的概率就越高。

验证者的角色

选中后，验证者将负责生成和验证区块链上的新区块。他们按随机顺序轮流进行，以确保任何一个验证者都不会对区块生产过程产生不当影响或进行不当控制。

基于权益的选举

验证者持有的权益数量在 NPoS 中起着至关重要的作用。拥有更多权益的人有更高的机会被选为验证者。这种基于权益的选举可确保那些在网络中持有大量投资的人更愿意按照网络的最佳利益行事。

随机区块生产

验证者生成区块的顺序是随机的，以防止任何单个验证者获得过多的权力或影响力。这确保区块生产责任得到公平分配，并减少了任何恶意活动的机会。

安防措施

NPoS 能抵御各种攻击。验证者需持有大量权益这一要求使得攻击者需获得足够权益才能发起攻击，因此攻击成本很高。此外，随机区块生产进一步减少了任何单个实体控制网络的机会。

NPoS的机制

提名权益证明（NPoS）是一种强调社区参与的共识机制。在这个系统中，代币持有者（称为提名者）有责任选择他们认为对网络有利的验证者。

这种方法加强了网络的去中心化，并确保每个人都受益于网络的成功。

验证者一旦被选中，就会发挥重要作用。他们验证交易，确保交易的真实性，然后将其合并到区块链中。他们的作用对于保护区块链免受任何恶意活动至关重要。

NPoS 的一个独特之处在于它的选择机制。只有选定的验证者才有权向区块链添加新块。这种方法不仅使流程更加高效，而且还确保验证者认识到其角色的重要性。

权益关系者的参与

提名权益证明 (NPoS) 提供了一种实现区块链共识的创新方法。代币持有者在其他机制中通常是被动参与，但在这个系统中作为提名人积极参与。这些提名人负责选出验证者，验证者的任务是验证交易和创建新区块。

在 NPoS 中，代币持有者的角色发生了变化。他们成为提名者，有权影响一组验证者的形成。验证者的选择不仅基于代币的数量，还基于验证者的可信度和能力。

提名人在网络的稳定性和安全性方面发挥至关重要的作用。他们通过质押代币来支持验证者，确保网络的完整性。为奖励他们担任这一重要角色以及承担风险的贡献，提名者将获得一部分验证者所获的奖励。

NPoS 机制强调了活跃且参与度良好的社区的重要性。

代币持有者从单纯的投资者转变为贡献者，影响着网络的发展方向和健康状况。这种参与促进了问责和协作文化的形成。

NPoS的特点

基于委员会的制度

NPoS，也称为“选股”，是指选举一个验证者委员会。选择过程使用可验证的随机函数，拥有较大权益的人当选的机会较高。

随机区块生产

NPoS 系统中的验证者随机轮流生成区块。这确保了验证者之间公平分配区块生产机会。

协议的使用

NPoS 由某些区块链协议实现，例如 Ouroboros Praos 和 BABE。这些协议利用 NPoS 机制来达成共识并维护区块链的完整性。

NPoS的优缺点

优点

加强安全和民主原则

NPoS 强调安全和民主代表性，因此而脱颖而出。与传统 PoS 不同，NPoS 通过授权提名人支持值得信赖的验证者来营造更公平的环境。

该选择过程通常会结合选举理论、博弈论或离散优化等方法来保证公平性。选出验证者后，NPoS 将通过统一分配所有权益来进一步创造公平的竞争环境。

公平问责制度

NPoS 优先考虑顶级网络安全，为验证者和提名者引入了全面的奖励和惩罚系统。

与 DPoS 等仅惩罚验证者的系统不同，NPoS 还减少了支持犯错验证者的提名者的权益。这种结构激励验证者和提名者保持诚实，从而增强网络安全性并最大限度地减少共谋风险。

NPoS 的缺点

提名人面临更高的风险

虽然 NPoS 提供了民主选择过程，但与传统 PoS 系统相比，它也使提名人面临更高的风险。提名者首当其冲其决定的影响，会因支持恶意验证者而受到处罚。这可能会导致其权益大幅减少或完全被罚没。

此外，所选验证者的表现直接影响提名人的奖励，凸显了做出明智选择的重要性。

主动验证者选择具有局限性

在 NPoS 中，提名人可同时背书特定数量的验证者。但是，这不能保证所有指定的验证者都将成为活动验证者的一部分。

例如，在像 Polkadot 这样的网络中，提名人最多能支持16名验证者，如果其中只有一小部分被接受到活跃组中，则权益将在成功的提名人之间分配。

NPoS和DPoS的区别

在 NPoS 和 DPoS 共识机制中，验证过程都围绕两个不同的网络参与者进行，其中一个有权选择另一个。

在 DPoS 中，这些参与者被称为“委托人”，而在 NPoS 中，他们被称为“提名人”。

两者之间的一个显着区别在于问责制度。在 NPoS 中，提名者和验证者都必须提供权益作为抵押品，这意味着双方都可能因恶意活动而面临处罚或“罚没”。相反，在 DPoS 中，只有验证者需要承担责任并面临不当行为的后果。

因此，在 DPoS 框架中，委托人不会受到其所选验证人的恶意行为的影响。

使用NPoS的项目

Polkadot

Polkadot 采用提名权益证明（NPoS）共识机制。在 Polkadot 的 NPoS 中，验证者被选出以产生区块，被选中的机会受到验证者所持有权益数量的影响。

然而，Polkadot 系统在提名人的角色方面很独特。提名人是用自己的权益为某些验证者提供支持的参与者，从而有效地为他们提供担保。该系统确保网络的安全性，因为验证者和提名者都可能因恶意活动而面临处罚或“罚没”。

Polkadot 在其 NPoS 实施中对安全性和民主代表性的重视显而易见，它让提名人有权认可他们认为值得信赖的验证者，营造了更公平的环境。

Cosmos

Cosmos 可促进多个区块链之间的互操作性，它使用一种名为 Tendermint BFT 的 PoS 变体来达成共识。Cosmos 的系统根据验证者持有的权益数量来选择验证者。验证者负责提议和验证新的区块。

虽然 Cosmos 与 NPoS 有一些相似之处，特别是在质押方面，但它不具有 Polkadot 等纯 NPoS 系统中的提名者和验证者之间的关系。相反，Cosmos 专注于通过权益机制来确保网络安全，并注重验证者在维护网络诚信方面的重要性。