金色百科 | 什么是區塊鏈驗證者？

作者：Dilip Kumar Patairya，CoinTelegraph；編譯：鄧通，金色財經

一、驗證者在區塊鏈中的作用

驗證者負責添加新區塊並驗證提議區塊中的交易，從而在區塊鏈的運行中發揮着至關重要的作用。

驗證者對於驗證區塊鏈共識機制（例如權益證明（PoS）和權威證明（PoA））中的交易至關重要。 他們檢查新交易是否符合網絡規則，並確保發送者有足夠的資金來完成交易。

驗證者還負責通過監控網絡是否存在任何惡意活動（例如雙花）來確保區塊鏈的安全。 “雙花”一詞是指兩次花費相同的貨幣單位。 區塊鏈通過將开放账本與加密算法連接起來來防止這種情況發生。

驗證者以底層區塊鏈的原生加密貨幣獲得報酬。 例如，Solana 區塊鏈上的驗證者以 SOL (SOL) 形式獲得報酬。

二、權益證明 (PoS) 驗證者如何運作

PoS 驗證者檢查提議區塊中的交易是否有效，將該區塊添加到區塊鏈中，並維護分布式账本的記錄。 由於他們的貢獻，他們獲得了原生加密貨幣的獎勵。

在 PoS 區塊鏈中，驗證者具有三個主要角色：驗證者客戶端、節點運營者和權益金額。 驗證者客戶端是一種軟件應用程序，它保存並使用私鑰來驗證區塊鏈的狀態。 節點運營商是運行和管理驗證者客戶端軟件和硬件的個人或實體。 質押金額是指個人或實體爲成爲驗證者而作爲抵押品存入的加密貨幣。

從驗證者池中隨機選擇一個驗證者來提議一個區塊。 提案者准備區塊並將提案廣播到整個網絡。 驗證者社區批准區塊中提議的交易。 值得注意的是，只有經過驗證的交易才能實現最終確定。

在以太坊區塊鏈上，驗證者的總數被分爲不同的子集，以同時處理多個塊，以加快驗證交易的速度。 驗證者就區塊鏈狀態達成一致的功能稱爲共識。

還有委托權益證明（DPoS）區塊鏈，網絡用戶投票選舉代表來驗證下一個區塊。 與 PoS 相比，DPoS 帶來了更精簡的治理和更快的共識，因爲在不影響去中心化的情況下減少了驗證者的數量。 代表們將獲得的獎勵分配給選擇他們的用戶。

三、權威證明 (PoA) 驗證者如何運作

在 PoA 區塊鏈中，一組根據身份選擇的驗證者批准交易並生成新區塊。

PoA 共識機制由一小群預先選定的驗證者組成，他們被委托生成新區塊並維護網絡的准確性。 它在私人或企業區塊鏈中表現良好，其中受信任的個人或實體被選擇作爲驗證者，並且去中心化的優先級較低。

要作爲驗證者進入 PoA 網絡，通常需要在區塊鏈上擁有正式身份、與主辦組織有關聯並且沒有犯罪記錄。 進入後，他們被委托驗證交易並向區塊鏈添加區塊。

在 PoS 網絡上，驗證者運行專門的軟件來管理交易和鑄造區塊。 通常根據其權益來選擇驗證者來提議區塊。 在某些系統中，會選擇一個驗證者作爲每個區塊的“領導節點”，並負責將其提交給網絡。

然後，其他驗證者通過共識驗證該領導者，在將其添加到區塊鏈之前確保該塊的有效性。 選擇此領導節點的標准和流程在不同的 PoS 實現中可能會有很大差異。

如果驗證節點批准惡意或欺詐交易，則可能會受到從驗證節點列表中驅逐一段時間或完全禁止的形式的處罰。

四、礦工和驗證者有什么區別？

在比特幣等 PoW 區塊鏈中，礦工通過挖礦來驗證交易並將其添加到區塊鏈中，而其他節點則通過驗證交易和區塊來充當驗證者，而不參與挖礦過程。而基於權益的系統中的驗證者則批准交易並基於交易創建區塊無需進行大量計算即可進行質押。

礦工和驗證者都確保交易的准確性並向區塊鏈添加區塊。 然而，他們的職責和運作方式根據他們所從事的區塊鏈類型的不同而有所不同。

在 PoW 系統中，礦工解決復雜的難題以將區塊添加到區塊鏈中的方式解決。 在此過程中，他們通過將交易包含在他們挖掘的區塊中來驗證交易。 解決這些難題需要巨大的計算能力，同時與其他礦工競爭。 首先解決問題的礦工可以將他們的區塊添加到區塊鏈中，並獲得本地加密貨幣或交易費用的獎勵。

驗證者負責驗證 PoS 和 PoA 區塊鏈中的交易。 在以太坊等 PoS 區塊鏈中，它們是根據作爲抵押品質押的代幣數量來選擇的。 另一方面，在 PoA 區塊鏈上，他們是根據他們的聲譽和身份來選擇的。 該系統會獎勵驗證交易和誠實行爲的驗證者。

五、驗證者節點的運行過程是怎樣的？

开始作爲驗證節點運行需要六個步驟。 它包括選擇區塊鏈、設置硬件、安裝軟件、作爲驗證者加入、監控節點和管理獎勵。

有效地操作驗證者節點需要一系列步驟：

選擇區塊鏈

第一步是選擇區塊鏈，最好是交易量高且需要驗證者的區塊鏈。

設置硬件

爲了運行節點，驗證者需要一台具有足夠 RAM、存儲和處理能力的計算機。 每個區塊鏈都有自己的硬件要求規範。

安裝軟件

驗證者需要爲其選擇的區塊鏈安裝和配置軟件程序。 所有區塊鏈都使用不同的驗證軟件。 保持軟件最新並使用強密碼來保護驗證者節點免受黑客攻擊。

作爲驗證者加入

PoS 區塊鏈要求人們抵押所需數量的加密貨幣並作爲驗證者加入網絡。 另一方面，在 PoA 區塊鏈上，需要身份證明才能加入。 一些區塊鏈需要驗證者加入驗證者池。

監控節點

驗證者必須不斷監控其節點，以確保其順利運行並修復可能出現的任何問題。

管理獎勵

區塊鏈以加密貨幣的形式向驗證者支付費用。 驗證者需要精通獎勵結構和領取獎勵的流程。

六、區塊鏈驗證領域的新興趨勢和創新

對更安全、更可擴展和實用的解決方案的需求正在推動區塊鏈驗證的顯著發展和突破。

一種趨勢是开發超越傳統 PoW 和 PoS 模型的共識方法。 燃燒證明 (PoB)、PoA 和空間證明 (PoSpace) 等協議提供了獨特的驗證方法，重點關注用戶參與、安全性和能源效率。

另一項創新是使用零知識證明，它使驗證者能夠在不泄露底層數據的情況下確認交易，從而提高安全性和隱私性。 此外，正在开發互操作性解決方案，以促進不同區塊鏈平台之間的通信和價值轉移，以促進更加集成和有效的區塊鏈生態系統。

這些進步开創了區塊鏈技術的新時代，使區塊鏈在許多行業中更加廣泛適用、可訪問和可持續。