引言
近年來比特幣太火婿崭,關(guān)注的人太多拨拓。大多數(shù)的人也就只關(guān)注買幣,對其后的一堆加密算法氓栈、共識機制渣磷、p2p網(wǎng)絡(luò)、拜占庭容錯等燒腦的概念無比畏懼授瘦。恰恰相反醋界,正是這些看起來高大上的概念充滿了白皮書的各個角落竟宋,叫人各種看不懂。本系列文章基于此現(xiàn)象而來歡迎提意見形纺。
今天我們就來說其中的【共識機制】
什么是共識機制
共識機制我們可能不太懂丘侠。但是對于共識總很清楚吧 !
簡單來說逐样,共識機制就是蜗字,為了讓參與各方對某一個事物或者狀態(tài)形成統(tǒng)一的意見。
現(xiàn)實生活中脂新,共識的例子很多挪捕。例如,我們上學(xué)的時候選班長戏羽。全班學(xué)生每個人自己心里可能都有一個人選。但是楼吃,班長只有一個始花,怎么辦?投票吧孩锡,全班每一個人把人選寫在紙條上酷宵,通過一系列唱票、統(tǒng)計選出一個班長躬窜。
這中間
通過投票選出一個公共認可的班長浇垦,是共識。這中間的投票的方法就是共識機制荣挨。
可以看出來男韧,共識是一種結(jié)果。共識機制是一個方法或者說策略默垄。
區(qū)塊鏈中共識機制的必要性
通過上面的例子我們大概了解了什么是 【 共識機制了】此虑。說到在區(qū)塊鏈中共識機制的必要性,就不得不大概提一下什么是區(qū)塊鏈了口锭。
區(qū)塊鏈簡單說來就是:通過密碼學(xué)朦前、p2p網(wǎng)絡(luò)、共識機制等以區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)存儲的多方參與維護的分布式賬本鹃操。
或者更簡單的說就是一本分布在世界各地的網(wǎng)絡(luò)賬本韭寸。
區(qū)塊鏈的特點就是分布式(去中心化)、不可篡改荆隘、可溯源恩伺。
這里面有一個去中心化,簡單的做一個比喻椰拒。我們平時使用微信支付莫其,支付成功了微信說了算癞尚。去中心化的支付就不同了。假設(shè)我們用比特幣支付乱陡,就需要整個比特幣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點確認(確認!=共識機制)才行浇揩。
可見,區(qū)塊鏈必然是分布式的憨颠,參與的人也是多方的胳徽。人多了就容易產(chǎn)生分歧。在保存交易的時候爽彤,該聽誰的不聽誰的养盗,總要有一個規(guī)矩的嗎!否則就亂套了适篙。
這個規(guī)矩往核,就是共識機制來聽的。所以嚷节,對區(qū)塊鏈來說聂儒,共識機制必不可少!
常見共識機制
- POW(Proof of Work)
工作證明
工作量證明算法(Proof of Work - PoW)是我們最熟知的一種共識機制硫痰。就如字面的解釋衩婚,PoW就是工作越多,收益越大效斑。工作量證明算法中非春,記賬節(jié)點需要占用一定的運算資源進行相同條件的Hashcash計算,哪個節(jié)點第一個計算出來缓屠,就能擁有該區(qū)塊奇昙,接著在向網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點提交計算出的數(shù)值作為工作量證明。
一句話敌完,多勞多得敬矩。誰的計算能力大,誰挖到區(qū)塊的概率就大蠢挡!這個大概就是一些礦池存在的原因吧弧岳!大家把算力集中到一起,賺到錢大家按照貢獻的算力平分收益业踏。
特點:
** 耗能禽炬,計算需要消耗大量電力。
** 難偽造勤家,算法簡單腹尖,容易實現(xiàn), 安全有嚴格的數(shù)學(xué)論證伐脖。
** 容易驗證热幔,hash在一定范圍內(nèi)就認為合法乐设。
典型代表:BTC(比特幣)
POS(Proof of Stake)
股權(quán)證明
權(quán)益證明算法(Proof of Stake-PoS)也屬于一種共識證明,它類似股權(quán)憑證和投票系統(tǒng)绎巨,因此也叫“股權(quán)證明算法”近尚。PoS首先選出“記賬人”,由它負責創(chuàng)建區(qū)塊场勤,持有最多(coin)的就擁有最大的特權(quán)戈锻,也要負擔更大的責任來創(chuàng)建區(qū)塊,同時獲得更多的收益和媳。PoS希望能盡可能的減少運算資源格遭,達成共識。
一句話:通過質(zhì)押自己的權(quán)益(可以理解為持有代幣)留瞳,持有代幣越多拒迅,挖到區(qū)塊的概率就大。
特點:
** 消耗能源少她倘,因為幾乎不停的做無用時間璧微。無需進行大量計算就可以輕松挖礦,另一方面挖礦不會產(chǎn)生新幣(幣在一開始就產(chǎn)生了)帝牡,礦工激勵是一個問題往毡。
** 達成共識的時間短蒙揣,POW需要大量計算意味著在達成共識之前需要** 消耗大量計算靶溜。而POS不需要.
** 有通脹風險。同第一條懒震,要激勵礦工罩息,可能就會采用增發(fā)的方式發(fā)行新幣,這樣个扰,幣會逐漸增多瓷炮。
代表:點點幣、NXT
DPOS(Delegated Proof of Stake)
委任權(quán)益證明
股份授權(quán)證明機制(Delegate Proof of Stake- DPoS)也是一種常見的共識證明递宅。它與PoS共識算法相似娘香,區(qū)別是DPoS采取了間接民主代議制。它試圖解決PoW和PoS遺留下的問題办龄,通過引入間接民主代議制抵消集中化引起的負面影響烘绽。
一句話,pos共識機制俐填,因為參與的節(jié)點太多安接,共識所需的時間還是很久。怎么辦英融,所有節(jié)點就參與選舉盏檐,選舉一些節(jié)點代表自己歇式,把自己的投票權(quán)委托給他,由他來行使權(quán)力胡野。類似人大代表會議嘛!8椤豺憔!
特點
- 共識時間更短,可達到秒級共識够庙。
代表:BTS和EOS
結(jié)語
因為區(qū)塊鏈的分布式特性恭应,所以共識機制必不可少。共識機制在一定程度上決定了區(qū)塊鏈的性能耘眨。所以一個好的共識機制可以極大地推動區(qū)塊鏈向前發(fā)展昼榛。當下,區(qū)塊鏈共識機制仍然偏少剔难,期待業(yè)界發(fā)明更多實用算法胆屿。另一方面,共識算法根據(jù)不同的應(yīng)用場景選用的共識算法也不盡相同偶宫,因此根據(jù)特定場景選用特定共識算法才是成功實施和應(yīng)用區(qū)塊鏈必要條件非迹。
短期看,POW+POS看起來是一個不錯的組合纯趋。通過POS機制降低POW出塊的難度從而縮短了共識達成的時間憎兽,POW解決了礦工獎勵問題。ETH最近的迭代計劃也采用了這種模式吵冒,根據(jù)2018年1月2日Ethereum Team發(fā)布的第四季度總結(jié)纯命,基于POS的項目Casper測試網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)布了
最后,關(guān)于共識機制痹栖,看了一句更經(jīng)典的亿汞,送個大家!
李開復(fù)曾經(jīng)創(chuàng)立過一種共識機制:夫妻意見一樣時聽丈夫的揪阿,夫妻意見不同時聽太太的疗我。據(jù)說這種共識機制可實現(xiàn)生活100%容錯,遠勝過任何區(qū)塊鏈共識算法南捂。
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