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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+ i  M( Z$ p% a/ S
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。
( C1 N5 C5 T# ?1 P' M工作量证明(PoW)机制9 {9 ]+ F+ q1 S

; \! W" [' W7 j一句话介绍:按劳分配,多劳多得!3 |) Y4 w- i' a* a. \8 L6 v
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。. k5 m: r& r. i& w0 k1 E
典型币种:BTC* P! n' k- l0 m, _& R
优点:
6 [- \1 ~$ G$ |3 M1、算法简单,容易实现;
+ B. \% D# i) C/ h2、网络资源消耗少;; ~. R( a: \! o2 N* l
3、安全度高,破坏系统需要投入极大的成本;8 ~6 \( Z5 B- w& K3 V
缺点:& b* Y6 v% T0 @0 q' u
1、算力的消耗与浪费   @( G% a. c  J( e; o0 H& D
2、算力集中化凸显. e2 I+ m/ Z: ]& u* F
3、共识达成的周期较长;$ L& h* j2 L. T
4、产生分叉概率较高8 X, [4 l2 N; m# ?) X/ y

# s0 A2 w2 W2 o) i 权益证明(PoS)机制! [0 I9 n: q$ C. `0 ?" J- z
* H8 a7 Y8 I  d+ S/ ~
一句话介绍:持有越多,获得越多。
+ F) J+ w0 A1 Q# g" i0 j$ M/ T2 G( w( u4 M4 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。
* s! ^2 N" Y$ Y' N5 M典型币种:NXT(未来币)
( E0 b0 c' X8 [优点:
- [$ d1 p0 O; J; W! U. f1、在一定程度上缩短了共识达成的时间; 2 G! ]. N$ k  O1 k4 |, f% d
2、资源消耗少
) ^  c) F) d& U5 N$ c/ g缺点:
1 \1 n' M. |! O) ]: e5 P1、实现较为复杂
+ E6 K* Z/ j) k- a6 G2、安全度较低,中间环节较多,容易产生安全漏洞7 Y- s4 i; ~4 \; x5 ~2 f$ W
3、网络流量压力大
1 ~1 O+ c( I! W2 ^- Q/ m+ C( g& m+ T7 d* _# R
PoS+PoW机制0 L1 k/ G: Q: `8 y+ }% C

  L+ C  }: R$ x/ G- v2 V( A一句话介绍:币天多,是老板,币天少,是员工
  j* C& ]% C0 A# O) }+ w. ~# u8 C
0 j7 s$ v; W% [9 \# u  k4 ~3 f  NPoS+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。
9 ]2 t( p3 ^1 h8 A% `典型币种:PPC(点点币)# M9 p( W' K7 Y. I# O* \
优点:
# {* B1 h0 @) m* _2 O8 d1、网络安全较高,增加了51%算力攻击成本0 S4 p# d; p, c$ A' w! u3 y) ^' P
2、无须大量消耗能源
0 O) E' i. E' F8 u) N7 r+ T缺点:
/ [' w7 s1 \( |0 b- ~$ {1、币天数多的掌握主链: M: r- E0 |5 L2 p  t% \! e
股份授权证明(DPoS)机制2 m, R/ t& C) j! ]0 _8 M/ A- E+ u
9 Z& W; |% @7 H. A
一句话介绍:选举“人大代表”,代理记账) l- g7 q* T( F4 l% n3 S5 a7 C; I0 ?
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 v/ Z) n% @( w) P典型币种:BTS、EOS
# R- L* V; G4 {. T1 {  M优点:( ~6 h) Y! y# z/ f' V9 b
1、资源消耗少6 }% E) D8 z6 i* K% R) ~6 V& {
2、网络资源消耗少4 e& j! G0 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' T3 N* d  p. R7 M# ~
4、吞吐量高  x. P3 M3 \; B" @) `6 I# m
缺点:& L- b& t) Q; F3 g5 t$ e5 C6 @
1、实现较为复杂% ]; K" C# y3 m0 i1 g1 F
2、安全度较低,中间环节较多,容易产生安全漏洞
4 g% K8 a' T- E9 \- g$ A3、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。
" K3 U' j) P& B1 l瑞波共识协议(RCP)4 Y) D2 Y5 G, u" X& e

; P' b" u$ u' O一句话介绍:中心化,新成员入会,需会员投票通过!
, H) ]/ p: e+ ]0 M* x6 ?8 t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。" g8 k. L6 g1 l9 |+ L
4 T+ M% {6 S6 ~/ P+ g3 ^
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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