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区块链的共识机制(深度解析区块链的灵魂——共识机制)

什么是区块链共识机制?所谓“共识机制”是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。

再通俗一点来讲,如果张三、李四、赵五互不相识,但他们都一致认为你是个好人,那么基本上就可以断定你这人还不坏。


一、工作量证明机制POW(Proof of Work)

多劳多得,你获得多少代币,取决于你的工作量(算力x时长)。比特币、莱特币、达世币等币种都采用POW机制。

优点:

1. POW制度越早参与挖矿获得的代币越多,能有效促使加密货币的初始阶段发展迅速,网络节点快速扩大。

2. 通过有效工作来计算酬劳,相对来说更去中心化。

缺点:

1. 算力比拼消耗了大量的电能,全球比特币挖矿的平均耗电量已超过159个国家的年均用电量。

2. 随着区块奖励每四年减半,当挖矿的成本高于挖矿收益时,矿工的积极性降低,会造成大量矿工退出。


二、股权证明机制POS(Proof of Stake)

持有数量越多,收益越多。在POW中,一个用户可以拿10000元买计算机加入网络挖矿,来获得奖励。而在POS中,用户可以拿10000元购买代币,把这些代币当作押金放入POS机制中,这样用户就有机会产生新块而得到奖励。

优点:

1. 不需要消耗大量电力和能源。

2. 在一定程度上缩短了共识达成的时间,提高了TPS。

缺点:

1、信用基础不够牢固,为解决这个问题,很多采用PoW+PoS的双重机制,通过PoW挖矿发行加密货币,使用PoS维护网络稳定。

2、垄断性高:只有持币者才获得区块链奖励,挖矿门槛相对较高。

风险:纯PoS机制的加密货币,只能通过ICO的方式发行,这就导致少数人(通常是开发者)获得大量成本极低的加密货币,存在操控主链及代币的风险。


三、授权股权证明机制DPOS(Delegated Proof of Stake)

类似人民代表大会制度,DPoS的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。代币持有人投票选举出一定数量的超级节点,由他们来代理确认区块、维持系统有序运行。大家所熟知的EOS采用的就是DPOS共识机制,选举了21个超级节点。

2. 可以缩小参与验证和记账节点的数量,TPS更快。

缺点:

1. 矿工投票积极性并不高。绝大多数人从未参与投票。这是因为投票需要时间、精力以及专业技能。

2. 牺牲了一定的去中心化来提高TPS。

KK总结时间

POW ,类似于按劳分配。POS ,持有的代币越多,权利越大。DPOS ,类似于人民代表大会制度,选出超级矿工做决策。


每一种共识机制都不能同时满足安全,效率,公平。POW虽然保证了一定程度的公平与安全,但是运行效率太低。

POS在一定程度上提高了效率,但是却降低了公平与安全,DPOS本身就带有强烈的中心化特性,可还是无法否认在短期内这的确是效率最高的机制。每一种共识算法都没有绝对的好坏之分,只有适不适合应用场景之别。

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