火龙果财经:简述区块链中的三种共识机制

区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构,可支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组件。区块链共识机制的目标是使所有的诚实节点保存一致的区块链视图,同时满足两个性质:

1)一致性。所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完全相同。

2)有效性。由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块链中。

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。简而言之,就是一个群体的成员在某一方面达成的一致意见。

再通俗一点来讲,如果中国一名公众人物、美国一名虚拟币玩家、一名非洲运动员和一名欧洲旅行者互不相识,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。

下面简述下区块链中的三种共识算法。

工作量证明机制(Proof of Work)——能者为王

工作量证明机制即对于工作量的证明,是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中,节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出。

通俗点就是你记得账越多,工作量越大,回报就越多。

权益证明机制(Proof of Stake)——股份越多,话语权越大。

与要求证明人执行一定量的计算工作不同,权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间,但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算。

权益授权证明(Delegated Proof of Stake)

DPoS算法中使用见证人机制(witness)解决中心化问题。总共有N个见证人对区块进行签名,而这些见证人由使用区块链网络的主体投票产生。由于使用了去中心化的投票机制,DPoS相比其他的系统更加民主化。每个被签名的区块都有先前区块被可信任节点签名的证明。DPoS消除了交易需要等待一定数量区块被非信任节点验证的时间消耗。通过减少确认的要求,DPoS算法大大提高了交易的速度。

每个权益所有者通过投票决定区块的签名验证者,任何一个拥有超过1%投票的人都可以参与到董事会。所有的代表构成一个“董事会”,轮流签署区块。如果一个董事错过了签署区块的机会,客户会自动把投票给予其他人。最终,这些错过签署机会的董事会被取消资格,其他人就可以加入董事会。董事会成员会收到少量代币作为奖励,用来激励在线时间和参与竞选。每一个董事必须要将单个区块平均奖励的100倍作为保证金,从而确保其至少99%的在线时间。

在中心化组织里,中心说的算,中心遭到破坏,组织就有可能处于瘫痪和瓦解状态。

在区块链世界里是没有中心的,共识机制促成分布在世界各地的节点自由协作,这就使得这个协作体非常稳固。

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