权威证明 (PoA) 是一种共识系统，仅允许授权实体在区块链网络中验证交易。PoA 是一种替代性的共识机制，它依赖已知且声誉良好的验证者来生成区块，从而为网络提供计算能力。它利用以身份作为质押的拜占庭容错 (BFT) 算法，实现了相对更快的交易速度。^[1][7]\

概述

权威证明 (PoA) 是一种共识方法，其中一组验证者已被选定为权威机构。他们的任务是检查并验证所有新添加的身份、验证交易以及要添加到网络中的区块。为了确保网络的效率和安全性，验证者小组通常保持较小的规模（约 25 个或更少）。^[2]

在权威证明中，机器通过严格的审核流程（将在下一节详细讨论）获得生成新区块的权利。因此，值得信赖的验证机器保护着 PoA 区块链。这些系统调节者是经过预先批准的参与者，负责检查区块和交易。^[1]

权威证明 (PoA) 是权益证明 (PoS) 的增强版本，其中验证者的身份被用作网络中的质押。^[2]

节点需要完成强制性的身份验证过程，才能获得生成新区块的权利。验证者需要使用政府颁发的证件在公共公证数据库中注册，且身份必须与平台上的身份一致。因此，区块和交易由身份已通过验证并充当系统权威的参与者进行核实。^[2]

由于权力掌握在有限数量的用户手中，PoA 共识更适合作为私有网络而非公共区块链的解决方案。

历史

PoA 由一组开发人员于 2017 年 3 月提出（由 Gavin Wood 命名），作为一种基于以太坊协议的区块链。它的开发初衷是为了解决以太坊 Ropsten 测试网上的垃圾邮件攻击问题。新网络被命名为 Kovan，这是当今所有以太坊用户使用的主要测试网络。

PoA 与其他算法的比较

PoA 是区块链领域众多共识算法之一，它与 PoW 和 PoS 等其他流行算法形成对比。PoW 是最初的共识算法，要求矿工解决复杂的数学问题来创建和验证区块。它安全且去中心化，但速度慢、成本高且浪费资源。PoS 是一种替代共识算法，要求质押者锁定代币或硬币以参与网络。它比 PoW 更快、更便宜、更环保，但安全性较低且更容易趋向中心化。燃烧证明 (PoB) 是一种混合共识算法，结合了 PoW 和 PoS 以平衡它们的权衡。它比 PoS 更安全、更去中心化，但比 PoA 更复杂且效率更低。^[6]

权威证明的工作原理

预先批准的验证者使用软件将交易组织成区块。该过程是自动化的，因此验证者不需要不断监视他们的计算机。然而，这意味着验证者必须保持其计算机处于良好的运行状态。

声誉机制的核心是对验证者身份的信任。这是一个复杂的过程，旨在确保剔除不合格的候选者。这保证了所有验证者都遵循相同的程序，从而确保系统的完整性和可靠性。

由于 PoA 算法而获得验证者权利的用户有动力保持其高评分。验证者有动力维持稳定的交易过程，以避免损害与其现实身份挂钩的声誉。因此，大多数用户都非常珍惜他们辛苦获得的验证者角色。^[1]

建立权威

要建立验证者身份，必须满足以下三个主要条件：^[5]

1. 身份必须在链上经过正式验证，并可以在公共领域交叉核对信息。
2. 资格必须难以获得，以使验证区块的权利成为一种赢得的、受重视的荣誉。（例如：要求潜在验证者获得公共公证执照）
3. 建立权威的检查和程序必须完全统一。

优点

· 高交易率。
· 不需要高性能硬件。
· 与 PoW 区块链相比，PoA 网络具有很高的可扩展性。
· 能源消耗较低。
· 低交易费用。
· 由授权的网络节点按固定时间间隔顺序生成区块。这提高了交易验证速度。
· 节点之间达成共识不需要通信。
· 网络运行独立于可用真实节点的数量。
· 节点成为伪造者的机会取决于其质押量和整体持有量。

缺点

· 基于此机制的网络缺乏去中心化。
· 验证者的身份在网络中是可见的。
· 不能保证抗审查性。

使用场景

• 测试网
  PoA 共识非常适合在功能上线主网之前提供受控的测试环境。以太坊的三个测试网（即 Kovan、Goerli 和 Rinkeby）都使用权威证明。
• 私有区块链
  PoA 最适合企业级网络，如区块链联盟和其他成员之间已存在一定信任度的私有网络。
• 侧链
  它也是侧链的一个绝佳选择。侧链是一种与父区块链并行运行并通过双向桥连接的区块链。一个例子是 POA Network，它是以太坊上的一个公共侧链，依赖于身份公开且可验证的预选验证者。^[4]