第八节:区块链的共识机制

关于区块链班主任已经说了不少,但是区块链的核心—共识机制想必大家还是一知半解,今天班主任就要从不同方面给大家好好讲讲区块链的共识机制。

共识机制是什么

“共识算法“在一套区块链系统里面起到的作用,非常类似于CPU架构在电子设备中的核心“组件”,一个升级版的架构往往能使电脑的流畅度提升质的飞越。

区块链作为一个新兴产物,它们的“共识机制”也在不停的更迭,这种历程和CPU架构的升级非常相似。

如果说共识是区块链的基础,那共识机制就是区块链的灵魂。

我们在解释什么是区块链时,可以用一句简洁明了的去中心化分布式分类账来概括,但是在这个账本中,是如何对在几乎相同时间内的产生的事物前后排序的,就涉及到区块链网络的共识机制。

所以共识机制,就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法。

共识机制有什么用

它就像一个国家的法律,维系着区块链世界的正常运转。

在区块链上,每个人都会有一份记录链上所有交易的账本,链上产生一笔新的交易时,每个人接收到这个信息的时间是不一样的,有些想要干坏事的人就有可能在这时发布一些错误的信息,这时就需要一个人把所有人接收到的信息进行验证,最后公布最正确的信息。

目前常用的几种共识机制

1、工作量证明机制(Proof of Work - PoW)是我们最熟知的一种共识机制。就如字面的解释,PoW就是工作越多,收益越大。这里的工作就是猜数字,谁能最快的猜出这个唯一的数字,谁就能做信息公示人。

2、权益证明机制(Proof of Stake-PoS)也属于一种共识证明,它类似股权凭证和投票系统,因此也叫“股权证明算法”。由持有最多(token)的人来公示最终信息。

3、拜占庭共识算法(Practical Byzantine Fault Tolerance- PBFT)也是一种常见的共识证明。它与之前两种都不相同,PBFT以计算为基础,也没有代币奖励。由链上所有人参与投票,少于(N-1)/3个节点反对时就获得公示信息的权利。

现有各种共识机制的问题

A、计算能力浪费

在工作量证明机制POW中,猜数字最快的通常是电脑计算能力强的。超强的计算能级仅用来猜数字,实在是浪费。

B、权益向顶层集中

在权益证明机制POS中,token的余额越多的人获得公示信息的概率越高,公示人会得到一定的token作为奖励,如此持有token多的人会越来越多,少的人越来越少。

C、作恶成本低下

在靠算力与权益的的多少来获得公示信息的权利的模式当中,当算力和权益向少数人集中之后,这些少数人如果想要做一些违反规则的事情是轻而易举的;在PBFT中,由所有人投票,如果一个没有任何token余额的人想要捣乱,那他几乎是完全没有利益损失。

D、对于真正的去中心化构成威胁

在工作量证明机制中,计算能力越强,获得记录权利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起来猜数字,把好多电脑的算力加在一起来用,那这些抱团的人就会更容易获得公示信息的权利,发展到最后可能公示权就直接掌握在这些人手里。

总结

1.在比特币矿机的军备似竞赛中,POW共识算法算力集中化,似乎慢慢的偏离了原来的去中心化轨道。

DPOS给了普通用户做决定的机会,更加的符合中本聪原有的去中心化思想的标准,然而这种说法也是显得牵强。或者,去中心化最终是个伪命题而已。

2.相比共识机制来说,分布式,无法篡改,点对点传输才是区块链网络的最大核心价值所在。

3.用共识机制POW,POS,DPOS来比作区块链的CPU可能不太恰当,说是区块链的CPU架构可能比较适合。

比特币网络即使目前有着史无前例的网络算力,终究受限于区块的大小,以及确认速度的限制,导致其网络大量的拥堵。

而无需耗费现实资源来处理区块链网络数据的DPOS机制,也能达到更高的确认速度和出块速度。

随着区块链技术的持续发展,未来会继续出现POX?POY?的算法机制吗?毕竟区块链世界才刚刚开始嘛。

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