科普 | 波卡的NPoS机制是怎样运作的？

    
    “波卡知识图谱”是我们针对波卡从零到一的入门级文章，我们尝试从波卡最基础的部分讲起，为大家提供全方位了解波卡的内容。今天是该栏目的第11期，带大家了解波卡特有的NPoS机制是如何发挥作用的。
    NPoS（Nominated Proof of Stake），即“提名权益证明”，是不同于PoW工作量证明和PoS权益证明的一种机制。通过设定提名者和验证者两个角色，最大程度的保证了链的安全性。同时也借鉴了瑞典数学家提议的选举办法，使得网络足够去中心化。在上一期的科普文章《波卡的Staking机制是怎样的？》中，我们已经简单的介绍了验证者和提名者在波卡网络所承担的角色和相应的职责。本期就重点讲述NPoS的运作过程。
    
    NPoS首先保证了安全性
    首先在波卡的网络中是允许所有DOT持有者持续参与的，通过质押的方式来确保每个提名者在提名的过程中是慎重的，会投票给网络中更可信的节点以获取收益。其次波卡网络还会根据生态发展的情况动态调整验证者的席位，随着平行链的增加，验证者的数量也可能会发生变化。并且提名者可以随时选择投票给其他更为可信的节点，这样的不确定性使得作恶成本变高，因此保证了整个网络的安全性。
    当提名者投票的两个或者多个候选验证者成为了正式验证者，就需要在这些正式验证者之间分配提名者的股份，使得验证者的支持保持一个平衡。因为尽可能保证验证者有足够高的支持才能有机会在验证者池中产生正式验证者。
    NPoS实现了公平代表性
    这个目标的实现来源于瑞典数学家Lars Edvard Phragmén提议的选举方法，这种方法能让席位分配和给他们的选票成比例，给与了当时瑞典的议员选举中少数族裔更多的代表权。这种方法也非常适合NPoS，因为它确保任何节点池既不被选出的验证者过度代表，也不被选出的验证者过低代表，而是与它们的质押成比例的。公平代表性的属性大致可以转化为一条规则，即任何持有总股份至少1/n的提名者都保证至少有一个他们信任的验证者当选。
    NPoS如何实现公平的分发权益
    NPoS，实质上是一种PoS机制上的改良版。原有的PoS机制，是属于投入质押量越多，所获得的奖励也越多，这就会形成富者恒富的马太效应，不利于项目的去中心化。
    NPoS则是先进行各个验证者节点的平均分配，每个验证者节点分配到的奖励是一样多的，然后才是每个验证者节点根据其自身的质押量按比例分配给支持它的提名者。这样一来，如果有太多的提名者投票给了质押总数较多的验证者节点，对于他们来说就很不划算了，所以需要他们调整票仓，将DOT投票给质押总数更低的一个或者多个验证者节点。
    好比是，以前的PoS来说，验证者质押100个，总质押量为1000个，那么验证者所获得的质押奖励就是总奖励的十分之一，很简单粗暴。验证者质押越多，占总数量的比例就更多，获得的奖励也越多。NPoS则是先看验证者节点数是多少，假设总节点数是10个，那么先平均分配一下，每个节点会获得十分之一的总奖励，再看各个节点所获得的质押量是怎样的再根据比例分配。
    
    这样的机制会激励提名者寻找质押DOT更少的验证者节点，这样会使他所质押的DOT占比变得更大，在分配中更有优势。也正因为如此，才能保证验证者都有差不多平等的质押量，使网络足够去中心化。经过多次的博弈，最终我们可以得到所有的验证者节点之间的质押量并不会相差很多。显然，我们便会得到所有验证者节点均是有足够的提名者支持的这样的结果。因此，NPoS 选举过程的目标是提供一个能够实现公平代表性和尽可能高的安全级别的结果。
    提名权益证明（NPoS)避免了权益证明（PoS）所带来的马太效应和寡头垄断的情况，良好的激励机制使提名者选择出更值得信任的节点，进而维护整个网络的安全获得更多的收益；用比例代表制将提名者的总票数尽可能平均的分配到每一个节点上。最终实现波卡网络的去中心化以及拥有较高的安全性能。
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