区块链“共识机制”难？这么说不信你不懂！

在

进入今天主题之前，大家先来思考下面两个问题：

区块链网络上的陌生人为什么会承认区块的有效性？

他们为什么愿意帮助记账？

我们知道，区块链网络是一个完全靠陌生人节点记账和维护的网络空间。因此，必然存在某种神秘的东西，让这些素未谋面的人按照同一个“世界规则”去办事。那这种神秘的东西究竟是什么呢？

答案是“共识机制”。

有人说，共识机制就是区块链世界的法律，让区块链得以正常运作。

共识机制具有一种神奇的力量，它让全网节点达成共识、创造出区块链上的trustless（免信任的）记账机构，保证每笔交易在所有记账节点上的一致性。

下面简单介绍一下主要的三大共识机制：PoW，PoS和DPoS。

01

PoW（Proof of Work，工作量证明）

工作量证明，指大家只认你挖矿贡献的有效工作量。电脑性能越好，挖矿时间越长，获得的回报也越多。

PoW机制的代表是：比特币。

在挖矿过程中，矿工需要经过大量的计算（哈希碰撞），去试出一个正确的区块哈希值。一台普通家用电脑对比一台矿机，就像蚂蚁和大象的区别，按照现在全网的算力分配和挖矿难度，普通电脑只能一边凉快去。

02

PoS（Proof of Stake，权益证明）

权益证明，通俗一点就是：有“钱”真的了不起！Stake在英文中还有“股份”的意思，因此，我们可以把权益证明机制简单理解为：股份越多，话语权越大。

PoS和上面的PoW有相似之处，均是通过哈希运算竞争记账权；但PoS记账权与账户的币龄（即权益）呈正相关。在PoS机制下，各节点通过币龄证明自己有记账资格。

币龄＝代币数量 x 持有代币的时间，每个代币每天产生1币龄。

PoS机制的代表是以太坊（第四个阶段）。假设你的账户持有100个以太币10天，那么你的币龄＝100 x 10 = 1000。这时，你获得记账权的概率就是100币龄节点的10倍。

03

DPoS（Delegated Proof of Stake，委任权益证明）

DPoS有时也译作：股份授权证明，它与PoS原理相似，区别就在于这个“Delegated”（委任的、委派的）；也就是说，就像全班同学选班干部，DPoS是全网节点选出代表进行记账。

每个持币者都可以参与投票，票数最高的前XX名被选为代表（或称“见证人”）。代表数量有限（一般是奇数个），因此他们会互相竞争来获得记账的工作。例如DPoS共识算法的代表维基链（WICC），所有的持币地址投票选出11个记账代表，各个记账代表按既定时间表轮流产生区块。

如果代表主动降低获得的收入，他们就可以吸引更多人的投票。

大致了解过PoW、PoS和DPoS三个共识算法，现在我们可以开始了解为什么人们愿意甚至会主动去争夺记账权了。

记账权背后的奖励机制

以比特币为例，历史上第一个比特币区块诞生于2009年1月3日，叫做创世区块(Genesis Block)。一直到2012年11月，每挖出一个区块，就能获得50个比特币奖励＋该区块内所有交易的手续费。每四年奖励减半，2016年底奖励25个比特币＋所有交易的手续费，时至今日，奖励虽然只有12.5个比特币＋所有交易的手续费，但按照今日比特币价格44,000RMB计算，一个区块价值四、五十万，也是相当不菲！

不同的区块链有不同的奖励机制，例如以太坊的奖励机制就更复杂了，但这不在今天文章的科普范围。

回到最初的问题

区块链网络上的陌生人为什么承认区块的有效性？

正是因为有共识机制这一“区块链世界的法律”，它让全网节点达成共识，因而保证了每笔交易在所有记账节点上的一致性。

为什么各节点愿意帮助记账？

因为世界的趋利本质，而记账活动本身就可以带来丰厚的激励。