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比特池塘 区块链前沿 正文

深入了解区块链的共识机制

枪手本色戮
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前言6 ^5 C  k6 v) ]) O; v
区块链上的共识机制有多种,没有一种共识机制是完美无缺的,或者说适用于所有应用场景的。各共识机制都有其优缺点,有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。
+ ]5 L( p. \: L# W) ?0 M6 z工作量证明(PoW)机制; Z4 H8 z/ I/ J& [
4 z; p6 Q- v! o! i& g' h' A. L% C
一句话介绍:按劳分配,多劳多得!
. s# o* @2 f! J' L' p2 m' c工作量证明(Proof of Work,简称PoW)通常只能从结果证明,因为监测工作过程通常是繁琐且低效的。依赖机器进行数学运算来获取记账权,资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱,同时每次达成共识需要全网共同参与运算,性能效率比较低,容错性方面允许全网50%节点出错。9 H3 C2 h8 E: C) E; V
典型币种:BTC
$ s+ B$ M8 ?3 K. f/ Y优点:
* y5 [; e* e) v& K! |, J1、算法简单,容易实现;
8 f+ n: U/ G1 u4 Q* w2、网络资源消耗少;2 x! }# k; {* x3 s8 t! b
3、安全度高,破坏系统需要投入极大的成本;; B# L. \2 w4 p0 H# }/ _
缺点:
" D$ Z& C+ X) e5 Q/ _7 j1、算力的消耗与浪费
2 c& N7 q  W* ?, O: A2、算力集中化凸显
/ m9 B7 I% g' R" _+ O+ f% g" R* {3、共识达成的周期较长;( I3 m( h7 k0 f9 _' o/ N; g
4、产生分叉概率较高/ O5 _6 E7 N. R+ }; \; J) Q

5 s& D) Z5 v" p  l0 l 权益证明(PoS)机制. `2 T! Q! X/ P8 Z( _7 s- G

# m/ y1 |5 t5 M8 A; i% @一句话介绍:持有越多,获得越多。
3 P2 D" V. Z/ q! q! X# i! b. S9 T  F7 S% ]' g% x
权益证明(Proof of Stake,简称PoS):这种模式会根据你持有加密货币的数量和时间,进行利息发放和区块产生。9 d: Y. r7 k: U0 [% P+ U  L
典型币种:NXT(未来币)" d+ _1 q6 ~& S% S
优点:' j' N' C4 _2 u8 c7 l& Z- I
1、在一定程度上缩短了共识达成的时间;
& {; S' M+ V4 {4 M2、资源消耗少
) b: O) L( l! @6 Y% n3 o' F9 |缺点:$ k# Z- k( e2 h6 q8 V& z& }0 ^
1、实现较为复杂' \& r4 k' I' W( d# `) E
2、安全度较低,中间环节较多,容易产生安全漏洞9 F9 a0 d$ C8 V( ?( e* w( B4 t
3、网络流量压力大. Y( d# h' L' c9 _
* j3 E9 Z- }& e+ K# \7 K; Z- L
PoS+PoW机制4 p6 y* R4 q+ C) X
, G# l3 u' x1 g4 A% c
一句话介绍:币天多,是老板,币天少,是员工
2 C  D# \4 d2 O$ `2 p" L/ ?2 o& q' S4 j
PoS+PoW机制中,区块被分成两种形式:PoW区块、PoS区块,即采用工作量证明机制PoW发行新币,采用权益证明机制PoS维护网络安全。% e% a! L" V0 ?/ Q; N5 z8 m2 U
典型币种:PPC(点点币)- f/ y  m, ]% _0 z3 X
优点:. R7 o# G- Y) M
1、网络安全较高,增加了51%算力攻击成本) o) O# q+ p& K/ _
2、无须大量消耗能源
0 v+ p2 z* [4 J8 d  W; n. N5 v- c缺点:
8 H# |' a! B- ~+ T" k' ~" n7 P1、币天数多的掌握主链
$ m" L4 h4 J5 h股份授权证明(DPoS)机制0 a9 a/ n. K6 A/ J6 d

$ n% K3 v: z4 v+ Q; w# O一句话介绍:选举“人大代表”,代理记账6 B, m9 f( B$ u* N
它与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账,但其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票,持币者投出一定数量的节点,进行代理验证和记账。
: ^$ @4 k  [3 r) Y典型币种:BTS、EOS . n; W$ O( x" ~+ f1 M
优点:
1 {+ D. q3 H4 M8 P* g- y1、资源消耗少" W# w: a3 Z8 G8 A% s
2、网络资源消耗少' c% L" O: t9 e
3、大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证
6 U, _+ d, a# @$ Z, x4、吞吐量高2 J9 j9 \; I* L& I
缺点:' P/ K4 a' }. \3 P- I* ?5 C; a
1、实现较为复杂
# c$ l- `1 g" h$ g* B/ t6 `% x2、安全度较低,中间环节较多,容易产生安全漏洞3 `# x  P+ W3 ~" y: x/ [* A
3、整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的。( k% t# Q9 o. K" s8 h6 d& Y
瑞波共识协议(RCP)
- C. Z! L4 ]/ q; V0 w* n! T- `
  R, w& C( q9 `一句话介绍:中心化,新成员入会,需会员投票通过!  m/ D4 ?/ c  g* K( k" E
瑞波共识算法使一组节点能够基于特殊节点列表形成共识。初始特殊节点列表就像一个俱乐部,要接纳一个新成员,必须由该俱乐部51%的会员投票通过。共识遵循这些核心成员的“51%权利”,外部人员则没有影响力。由于该俱乐部由中心化开始,它将一直是中心化的,而如果它开始腐化,股东们什么也做不了。与比特币及Peercoin一样,瑞波系统将股东们与其投票权隔开,因此,它比其他系统更中心化。& q2 w" k$ ~6 ]% R* W

9 C& R* g  ~! m2 n( n8 ^5 J除上述机制外,还有恒星共识协议(SCP)、改进型实用拜占庭容错机制(PBFT)和Pool验证池机制等共识机制。区块链上的共识机制有多种,没有一种共识机制是完美无缺的,或者说适用于所有应用场景的。各共识机制都有其优缺点,有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。
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