深入了解区块链的共识机制
枪手本色戮
发表于 2022-12-2 21:41:35
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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。
工作量证明（PoW）机制! h2 \/ M! [0 ^4 z Q
* P+ O+ }8 t4 S* K' k! w3 V. N2 ` L
一句话介绍：按劳分配，多劳多得！
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。; t9 e9 ?# p# J# r5 n) C7 o e
典型币种：BTC
优点：
1、算法简单，容易实现；
2、网络资源消耗少；: H" k0 o6 Z9 p
3、安全度高，破坏系统需要投入极大的成本；( `; U4 P W! P F) [2 e
缺点：) C4 l/ R9 \6 D( Z, O- v
1、算力的消耗与浪费 ! A( h3 \; j+ `4 Q' ?
2、算力集中化凸显 H8 S2 C; a. Q4 l* n
3、共识达成的周期较长；
4、产生分叉概率较高
3 l. z" V! u* d
权益证明（PoS）机制: j7 H `6 v9 ]" X3 I, N, m3 C8 h
6 `* d" c+ j1 p
一句话介绍：持有越多，获得越多。
. A! |8 u1 ~9 P# D7 |) Z4 A
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。* \! ~& j4 ^' Z) a0 f$ D$ Y
典型币种：NXT（未来币）% @9 |! y, W, z6 |2 s. n3 D& P7 @
优点：
1、在一定程度上缩短了共识达成的时间； , }3 v: }; g, c H0 U
2、资源消耗少 4 v( l! \% `8 v# F" i( b
缺点：
1、实现较为复杂2 `3 m9 V$ B$ O3 b6 x% m& \! [# ^
2、安全度较低，中间环节较多，容易产生安全漏洞3 _& @1 ?" `3 b3 U* g' U7 _5 T
3、网络流量压力大
% n- N6 R- n8 w# t0 r9 ^
PoS+PoW机制( w1 P% p B5 h" A% l- @7 d" T
& A$ o) B2 q* I% Q0 U
一句话介绍：币天多，是老板，币天少，是员工
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。
典型币种：PPC（点点币）: T2 U% |: t: B+ f3 E
优点：
1、网络安全较高，增加了51%算力攻击成本1 L$ p. F' r* T5 F
2、无须大量消耗能源
缺点：
1、币天数多的掌握主链
股份授权证明（DPoS）机制
一句话介绍：选举“人大代表”，代理记账
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。
典型币种：BTS、EOS & R5 j" A& N; I3 F8 _& {
优点：- A8 v a& R/ l5 e
1、资源消耗少
2、网络资源消耗少 u" p$ P& i8 k; B0 b+ o8 H& U3 u
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- C$ ?! |) }3 n4 s: e+ l8 g
4、吞吐量高9 R. J: D1 n8 |7 H
缺点：+ {( T2 t/ {: l) M! Z
1、实现较为复杂! i+ R B1 S: c. _
2、安全度较低，中间环节较多，容易产生安全漏洞+ L4 L. [5 X9 ]
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。- e) y" h" [+ }8 X! A; k
瑞波共识协议（RCP）8 u6 T5 J7 A8 Q& n
" C% M+ o* p' E( H( W
一句话介绍：中心化，新成员入会，需会员投票通过！ ` w' c& |+ S: `" Q
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。
2 V7 y8 l1 l5 _3 V
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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