一、權益證明（Proof of Stake）的優勢
工作量證明（PoW）被大家詬病的是能耗太大，比特幣一筆交易需要1000度電左右，以太坊因出塊時間短，一筆交易大概是67度電左右。
工作量證明中礦工通過購買礦機、GPU等來挖礦，從而獲得出塊獎勵，獲得的獎勵由算力比例來決定，也就是由挖礦成本來決定，相當於出錢越多獎勵越多。既然如此，我們可以直接比拼投入的資金，而不需要耗費電力來挖礦，這就是權益證明（PoS）的由來。
權益證明的優勢：
工作量證明需要購買設備挖礦，使用足夠資金從外部購買挖礦設備，佔用51%算力即可發動攻擊，維護加密貨幣的資源不構成閉環。而權益證明採用虛擬挖礦，攻擊前必須購買數字貨幣，反而會造成加密貨幣的價格上漲，而如果攻擊成功，加密貨幣價格會下跌，攻擊者自身的利益反而會受損，所以攻擊者的資源是從內部獲得的，這就構成了閉環。
二、權益證明機制設計的挑戰
工作量證明與權益證明不一定是互斥的，可以採用混合模型，挖礦難度與佔有的權益相關，持有的幣越多，挖礦難度越低。
Proof of Deposit：
爲防止持幣多的人挖礦難度永遠是最低的，投入一定量的幣用於挖礦，完成後將被鎖定一定的時間，期間這些幣不能再用於挖礦。
nothing at stake：
如果出現分叉，那麼這些分叉都有可能成爲最長合法鏈，可以在多個分叉下注，互不影響，沒有工作量證明（PoW）中的算力分散問題，沒有成爲最長合法鏈中下注的幣仍然可以繼續使用，沒有任何損失。
權益證明設計難度較高，不是很成熟，而工作量證明機制已經過時間檢驗，所以以太坊一開始並未採用權益證明機制，而是採取逐步切換到權益證明的策略。
三、Casper the Friendly Finality Gadget
以太坊使用的權益證明協議爲Casper the Friendly Finality Gadget，Finality反應爲一種最終狀態，包含在Finality中的交易不會被取消。這與工作量證明機制不同，PoW的交易是有可能被回滾的，因爲分叉仍然有可能成爲最長合法鏈。
驗證者（Validator）：
成爲一個Validator，需要投入一定量的以太幣作爲保證金，投票決定哪條鏈是最長合法鏈，投票權重取決於保證金數目。
兩階段提交（two-phase commit）
第一輪投票成爲Prepare Message，第二輪投票成爲Commit Message，Casper中規定每一輪投票需要2/3以上的驗證者（保證金）才能通過。實際系統中每50個區塊爲一個epoch，每個epoch只要一輪投票，每輪投票對於上一個epoch是Commit Message，對於下一個epoch是Prepare Message，連續兩個epoch得到2/3的投票，纔算有效。如下圖所示：
驗證者機制
驗證者履行職責，將獲得相應的獎勵。如果有不良行爲，將會受到相應的處罰，例如該投票不去投票，那麼將會銷燬驗證者的一部分保證金；驗證者亂投票，給有衝突的分叉投票，將會銷燬全部保證金。保證金的銷燬有助於減少以太幣的總供應量，其他以太幣的價值相對會提升。
驗證者在任期內可以投票，任期結束之後是等待期，在這期間，其他節點可以檢舉揭發驗證者的不良行爲。等待期結束後，驗證者可以取回保證金和相應的獎勵。
以太坊逐步從工作量證明轉移到權益證明，挖礦獲得獎勵越來越少，權益證明得到的獎勵越來越多，最後將完全不用挖礦就可以保證以太坊的運行。