聲明：本文是要點筆記，介紹和系列筆記均收錄在專題：區塊鏈技術與應用
比特幣和以太坊目前採用的都是POW(工作量證明)機制，但這種方式一直爲人所詬病，正在於其浪費電力資源的特點。
比特幣系統每年的能耗是相當高的，每一筆交易的完成，都要消耗1000多度電力，這是我們不敢想象的。而在能耗如此高的情況下，爲什麼還會有人願意挖礦呢？原因自然是儘管成本高，但仍然存在利潤空間。以太坊平均每個交易能耗遠遠低於比特幣，而這並非偶然，主要是由於比特幣系統中，出塊時間過長導致的。
思考
顯而易見，“挖礦”過程消耗了大量的電力資源，這些能耗是必須的嗎？
礦工挖礦是爲了取得出塊獎勵，獲取收益。而系統給予出塊獎勵的目的是激勵礦工參與區塊鏈系統維護，進行記賬，而挖礦本質上是看礦工投入資金來決定的(投入資金買設備->設備決定算力->算力比例決定收益)。
那麼，爲什麼不直接拼“錢”呢？現狀是用錢購買礦機維護系統穩定，爲什麼不大家都將錢投入到系統開發和維護中，而根據投入錢的多少來進行收益分配呢？這就是權益證明的基本思想。
權益證明
一般來說，採用權益證明的貨幣，會先預留一些貨幣給開發者，而開發者也會出售一些貨幣換取開發所需要的資金，在系統進入穩定狀態後，每個人都安裝持有貨幣的數量進行投票。
優點：
- 省去了挖礦的過程，也避免了因此產生的能耗和對環境影響，減少了溫室氣體的排放。
- 維護區塊鏈安全的資源形成閉環，而POW中維護其安全的資源需要通過現實中流通的貨幣購買礦機等設備進去區塊鏈的，這也就導致只要有人想要攻擊，只需要外部聚集足夠資金就可以攻擊成功（小型幣種很容易被攻擊，也就是在搖籃裏就扼殺掉）。可見，POS機制可以有效防禦這種情況。
有些幣種根據持有幣的權益進行挖礦難度調整（實際並不能這麼簡單設置，因爲會導致“旱的旱死，澇的澇死”，需要添加一定限制），也就是結合POW和POS。可見，POS與POW並不互斥。
當然，權益證明這麼好，爲什麼實際中並未得到大規模應用呢？
原因是其中仍然存在很多挑戰，例如“雙邊下注”：
如下圖所示，區塊鏈系統產生了分叉，存在兩個區塊 A 和 B 競爭主鏈時，採用權益證明的方法就是所有持幣者對這兩個區塊投入幣進行投票，從而決定哪一個區塊成爲最長合法鏈上的區塊。假如有一個人，在 A 和 B 同時進行了下注。最終 A 區塊勝出，那麼他能夠獲得 A 區塊相應收益，而在 B 區塊進行投票放入的“籌碼”也會被退還，這也就導致其每次都能獲得收益。
由於一個人可以擁有多個賬戶，所以我們無法強迫一個人一次只能投向一個區塊。而越有錢的人，通過“雙邊下注”得到的收益也就越多。
以太坊擬採用的權益證明
以太坊中，準備採用的權益證明協議爲 Casper the Friendly Finality Gadget（FFG），該協議在過渡階段是要和 POW 結合使用的。
在比特幣系統中，我們有提到爲了防範分叉攻擊，一個交易在其獲得 6 次確認（其後跟着 6 個區塊）後認爲該區塊安全。但實際上，這種安全只是概率意義上的安全，仍然可能會被擁有強大算力的用戶在其前面發動分叉攻擊進行回滾。
Casper 協議引入一個概念：Validator（驗證者），一個用戶想要成爲 Validator，需要上交一筆“保證金”，這筆保證金會被系統鎖定。Validator 的職責是推動系統達成共識，投票決定哪一條鏈成爲最長合法鏈，投票權重取決於保證金數目。
實際中，採用兩次投票的方式：預投票和Commit 投票，規定每次投票結果都要獲得2/3以上的驗證者同意。在實際中，針對其進行了一些修改，兩次投票在實際中只需要一次即可。
礦工挖礦會獲得出塊獎勵，而驗證者也會得到相應獎勵。當然，爲了防止驗證者的不良行爲，規定其被發現時要受到處罰。例如某個驗證者“行政不作爲”，不參與投票導致系統遲遲無法達成共識，這時扣掉部門保證金；如果某個驗證者“亂作爲”，給兩邊都進行投票，被發現後沒收全部保證金。沒收的保證金被銷燬，從而減少系統中貨幣總量。驗證者存在“任期”，在任期結束後，進入“等待期”，在此期間等待其他節點檢舉揭發是否存在不良行爲，若通過等待期，則可以取回保證金並獲得一定投票獎勵。
這樣一定能保證不被篡改嗎？
在該協議下，礦工無論算力多麼強，最終投票權都不在其手中。必須在系統中，存在大量“驗證者”進行了兩邊投票，也就是說，至少1/3（該協議規定超過2/3纔有效）的驗證者兩側都投票，纔會導致系統被篡改。而這一旦被發現，這1/3驗證者的保證金將會被沒收。
以太坊系統設想，隨着世界推移，挖礦獎勵逐漸減少而權益證明獎勵逐漸增多，從而實現POW到POS的過渡，最終實現完全放棄挖礦。
然而權益證明仍然存在缺陷，但工作量證明已經得到了事實檢驗，該機制較爲成熟。
目前，EOS加密貨幣，即“柚子”，2018年上線，就是採用權益證明的共識機制，其採用的是DPOS：Delegated Proof of Stake。該協議核心思想是通過投票選21個超級節點，再由超級節點產生區塊。但目前，權益證明仍然處於探索階段。
其他觀點
前面的基本觀點都是“挖礦消耗大量電能，而這是不好的”，但也有人持有相反觀點。
他們認爲其所消耗的電能所佔比值並不大，而且其對於環境的影響是有限的。挖礦提供了將電能轉換爲錢的手段，而電能本身難以傳輸和存儲，一般來說，白天所發的電不足，晚上所發的電又多於實際需求。因此，挖礦爲將多餘的電腦轉換爲有價值的貨幣提供了很好的解決手段。
也就是說挖礦消耗電能可以有效消耗過剩產能，帶動當地經濟發展。
因此可見，世間事物並不是非黑即白的，同樣一個事物，從不同角度來看，就會有不同的結論，而這些結論可能是互相對立的。處於世間，我們也應當注意到這一點，跳出自己固有認知，站在其他角度來思考問題，消彌分歧。