小白入门:区块链的共识机制

和一个朋友聊天, 说他要给老妈讲清楚什么是区块链, 希望不要用专业术语的方式能讲明白, 今天就这样尝试下。

0 共识

首先, 我们说下和区块链无关的的概念。

很简单, 就是多个人共同对某个规则的认可。 比如, 你参加朋友的婚礼, 一般是要随份子的, 而且礼尚往来, 一般来说你给对方一个红包, 等你结婚的时候对方应该给你一个不小于原来的红包。 这是常识吧? 也算是共识。

我们或明面的或潜规则的大家约定俗成的一个规则,就是共识。

再进一步, 我们看公司里老板、管理者与员工的关系。 老板最大, 说做什么就要做什么, 即使正在做的也可以随时喊停, 因为老板确定战略目标, 高层都得听老板的。 中高层下指令给基层员工, 员工负责执行具体的任务, 并且要定时反馈进度, 月末或者季度末还要考核, 有的公司还要每月提交月报甚至周报。

这里也有共识, 即有一套公司的流程在运转公司, 但有一个特点,就是这个共识不是对等的, 即对老板的要求不适合对高层和中层的要求, 对中高层的要求未必适合基层员工的要求。 比如, 对基层员工的要求可能是按时上下班, 按时提交进度完成情况; 对中高层的要求可能是如何分解老板的战略目标, 并分解给下属员工完成。

所以才有这么一个故事: 北大高材生刚进华为,洋洋洒洒,向任正非大谈华为战略!任正非批复:此人如果有精神病,建议送医院治疗,如果没病,建议辞退。

这里的共识是规矩, 但是不对等。

我们今天说的区块链的共识没有上下级的区别, 完全平等。 不存在任正非说的此人有病的情况, 即老板和员工是对等的, 老板能谈的东西员工也能谈。 当然, 在区块链里其实连老板和员工这样的角色都是不存在的, 因为完全对等嘛。

为什么要有共识?

简单说就是争夺记账权, 你可以理解为大家都想当财务总监, 因为财务总监位置高收益大, 这是我们要说共识的大前提。

1 第一种共识: 工作量证明

下面的问题就是既然我们大家地位相等, 而每次记账只能由一个人来做, 所以我们需要一套共识机制来让大家都认可, 要公平公正, 也就是心悦诚服的接受选出来的人记账。 我们先说第一种方式, PoW(proof of work),即工作量证明机制。

什么是工作量证明? 我们假设, 八里沟村的韩梅梅是一个大美女, 村里男多女少, 所以韩梅梅到了婚嫁年龄非常受村里众小伙欢迎, 甚至不惜大打出手来争夺韩梅梅。 韩梅梅说了, 别争了, 我家里有10亩麦子, 一人一亩, 谁给我把麦子先收了我嫁给谁。

这么好的美事谁不愿意干, 马上甩开膀子干上了, 10个小伙齐头并进挥着镰刀一边想着夺得美人一边咧着大嘴笑个不停。 大约半个小时后, 第一个壮汉首先完成任务, 扔下镰刀大声喊, 兄弟们, 韩梅梅是我的啦! 其他人立马扔下镰刀, 喊了句, “艹,白干了!”

工作量证明小结:大家机会均等, 谁先完成某个指定的任务谁就获得记账权, 在区块链里这个任务就是让你算一个数学难题, 这个难题没有取巧的方式能立即算出来, 每个人都需要一个一个的去尝试若干次才能得到答案。所以不存在谁比谁聪明, 大家拼的是体力, 对计算机来说就是电力算力。

2 第二种共识: 权益证明

下面说第二种共识, PoS(proof of stake), 权益证明。

隔壁村的李梅梅也是一个大美女, 和前面情况一样, 肉少狼多啊, 但是这个村的男人普遍讨厌韩梅梅他们的做法, 觉得男人太没有尊严了, 为了娶一个老婆出了那么多汗, 太浪费精力了, 咱们能不能文明点, 凭真正的实力娶老婆?

大家想出了一个简单有效的方式, 约定这么一个共识, 谁的钱多谁有资格 ,并且有钱的时间还要长。 所以你光有钱还不行, 你要是最近中了彩票暴富了,村子里人觉得你还没有经受住时间的考验, 谁知道你会不会有了钱变得堕落了。 所以, 一要有钱, 二要有钱的时间还要长。 这样的人大家觉得他是大家认可的知根知底的人, 值得信任。 最后, 有三个小伙子的条件最好, 下一步选谁呢? 只能抽签了。 那么剩下的小伙子是不是就没有机会了呢? 不是的, 他们也有机会, 只是获胜的概率比较低。 哈哈, 是不是很苦逼啊?

权益证明小结:有钱你就机会多, 并且认旧钱不认新钱。 即, 你要好早就开始有钱最有机会。

3 第三种共识: 委托权益证明

下面说第三种共识, DPoS(Delegated Proof of Stake), 委托权益证明。

这个共识很特别, 就是在权益证明签名多了一个D, 委托的意思。 所以,这里其实就是加了一个选举的意思。

好了, 轮到第三个村张曼玉出嫁了, 张曼玉觉得李梅梅的权益证明做法挺好, 不过觉得还是有点效率不太高, 因为要一个一个的选啊, 比如来了10个人让自己选还要花很多时间, 所以, 干脆让你们分成3个组, 你们每个组按照PoS的方式自己选, 选出来的最后3个人到我这里来我再选一个, 你看, 这回选的快多了。

委托权益证明小结: 分多个小组齐头并进的选, 然后选出大家中意的代表, 由这几个代表去角逐最终的记账权。

4 小结

今天我们说了三种共识机制, 第一种是工作量证明(PoW), 即要花苦力花时间才能获得记账权的收益, 第二种是权益证明(PoS), 即谁持有的货币多并且越早记账权越大, 第三种是委托权益证明(DPoS), 即在权益证明的基础上增加了选举的方式, 加快了计算过程,效率提高了。

好了, 共识机制就说到这了, 你明白了吗?

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