转移证明（Proof of Transfer，PoX）

在前面的章节中，我们审视了 Stacks 的愿景和精神，并多次讨论它与比特币的联系以及它如何在不修改比特币本身的情况下扩展功能。在本节中，我们将讲解使这一切成为可能的区块产生机制——转移证明（Proof of Transfer）。

本节将对转移证明做概念性概述。有关区块产生在技术层面上如何具体发生的更多细节，请查看关于 区块产生.

什么是转移证明？

Stacks 层依赖 STX 和 BTC 来实现其新颖的共识机制，称为转移证明（PoX），该机制同时利用了 Stacks 和比特币层。PoX 在精神上类似于比特币的工作量证明（PoW）共识：就像比特币 PoW 矿工消耗电力并获得 BTC 奖励一样，Stacks 的 PoX 矿工消耗（已挖出的）BTC 并获得 STX 作为奖励。

像 PoW 一样，PoX 使用单一领导者选举：PoX 矿工通过简单地花费 BTC 来出价，并且他们以按出价加权的随机概率成为领导者。领导者选举在比特币链上发生，新的区块则写入 Stacks 层。通过这种方式，PoX 重用比特币矿工已经完成的工作，并且不会消耗大量额外电力：仅需用于运行 Stacks 节点进行 BTC 出价的常规笔记本/计算机成本。

像 PoW 一样，PoX 是无需许可的：任何人都可以成为 Stacks 矿工，只要他们愿意花费 BTC。此外，任何 STX 持有者都可以锁定他们的 STX（称为“stacking”）以参与 PoX 共识，并通过为系统提供有用工作（即作为去中心化比特币挂钩的签名者）来获得比特币奖励。秉承比特币精神，Stackers 会因其对系统的积极贡献而获得奖励，并通过经济上的不利激励来抑制不良行为（但与绑定的权益证明系统不同，他们不会被“削减”）。

最后，PoX 共识的性质使得 BTC 与 STX 之间的价格比率不断被记录并可在链上获取，从而作为链上的比特币价格预言机。这对去中心化挂钩非常有价值，消除了对外部预言机的需求，正如关于挂钩的配套论文中所述。

下图对相关参与者之间的 PoX 共识机制进行了流程图示。

如流程图所示，转移证明还提供了两个协同工作的关键动态，用以保护和运行网络。

1. 经济方面 – BTC 从矿工转移到 stackers，从而在比特币本身基础上创建了双向激励结构。矿工将 BTC 用于参与区块产生，实际上竞争下一个 Stacks 区块的生产权。作为回报，成功的矿工获得新铸造的 STX 和交易费用。而 Stackers 则锁定其 STX 来支持共识，并将矿工提交的 BTC 作为奖励领取。该机制将 Stacks 经济直接与比特币联系在一起，使参与者间的激励保持一致，并将安全性锚定在真实的外部资产上，而不仅仅依赖于通胀或内部代币机制。

2. 程序化方面 – 除了经济激励之外，PoX 提供了确定如何产生、验证和最终确定区块的技术协调层。在比特币上提交的矿工 BTC 承诺作为领导者选择的输入，决定谁可以构建下一个 Stacks 区块。一旦区块产生，区块在加密上被链接并锚定到比特币，继承其结算保证。这样，PoX 不仅仅是一个经济交换机制——它是协调区块构建、排序和最终性并保持可验证比特币 L1 关联的共识引擎。

谁是转移证明中的参与者？

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PoX 核心组件的细分

领导者选举（矿工）

谁有资格挖掘下一任期的 Stacks 区块？

参与者：矿工

• 理念：花费 BTC 以赢得生产区块的机会

• 通过以下方式进行单一领导者选举 加密抽签

• 嵌入 可验证随机函数 （VRF）状态在比特币交易中

• 在每个比特币区块上是确定但不可预测的获胜者

• 通过区块提交进行挖矿：（区块哈希，VRF 种子）对

• VRF 种子 = hash(VRF 证明)

奖励集合（Stackers）

但矿工花费的 BTC 去哪里了？

参与者：以独自 stacking 或池式 stacking 方式参与的 Stackers

• 理念：矿工花费的 BTC 被发送给 STX 持有者

• 预期的 BTC 支付是你锁定量相对于总锁定量的函数

• 锁定的 STX 永远不会离开你的账户，并将自动解锁

• 将无生产力的 STX 从流通中移除

• 奖励周期：2100 个比特币区块

• 奖励阶段：前 2000 个比特币区块

• 准备阶段：最后 100 个比特币区块

• 锚定区块：在准备阶段确认的第一个 Stacks 区块

• 奖励集合：锚定区块中锁定 STX 的快照

区块签名者（签名者）

锁定的 STX 也能否保护网络？

参与者：承担签名者角色的 Stackers

• 理念：使用 PoX 收益来激励良好的链质量服务（QoS）

• 将 PoX 收益作为薪酬以复制和排序区块

• Stacks 在他们进行 stacking 时选择签名者公钥

• 签名者以按奖励槽数量加权的签名为矿工签署区块

• 一旦 70% 以上的奖励槽签署通过，区块即被追加

• 区块签名者集合每个奖励周期会变化一次

• 假定 70% 以上的签名者在线且诚实

• 诚实的签名者投票决定扣留（销毁）有故障的 Stackers 随后的 BTC

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技术实现细节

转移证明功能作为 Clarity 智能合约在 Stacks 网络上实现。

转移证明多年来经历了多次迭代。以下列出了转移证明的不同智能合约实现。

版本	日期	主网合约	SIP
PoX 4	2024-04-22	SP000000000000000000002Q6VF78.pox-4	https://github.com/stacksgov/sips/blob/main/sips/sip-021/sip-021-nakamoto.md
PoX 3	2023-05-27	SP000000000000000000002Q6VF78.pox-3	https://github.com/stacksgov/sips/blob/main/sips/sip-022/sip-022-emergency-pox-fix.md
PoX 2	2023-03-20	SP000000000000000000002Q6VF78.pox-2	https://github.com/stacksgov/sips/blob/main/sips/sip-015/sip-015-network-upgrade.md
PoX 1	2021-01-15	SP000000000000000000002Q6VF78.pox	https://github.com/stacksgov/sips/blob/main/sips/sip-007/sip-007-stacking-consensus.md

当前 PoX 4 合约的演练可在 示例合约 一节中找到。

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总结：简要概述 PoX

• PoX 在每个 BTC 区块中选出一名随机化的单一领导者区块矿工 • PoX 激励矿工构建 STX 区块并赚取 STX 挖矿奖励 + 交易费用 • PoX 激励 STX 持有者锁定 STX 以从矿工处获得 BTC 收益 • PoX 使 BTC L1 矿工不易干预 • PoX 激励 Stackers 作为签名者保持网络健康

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更多资源

• [SIP-001] SIP-001 列出了为何选择比特币来保护 Stacks 的全部原因。

• [SIP-007] 有关最初 stacking 和转移证明设计的详细信息。

• [SIP-021] 中本聪升级：快速且可靠的区块

• [Stacks 开发者 YT] PoX：内部解析

• [Stacks 开发者 YT] 开发者如何测试 Stacks 网络？

• [Hiro YT] 对 Stacks 转移证明智能合约的解析