《区块链从入门到放弃》区块链的共识机制——工作量证明、权益证明、委托权益证明

随着比特币价格水涨船高、突破天际，几乎大街小巷的人基本都知道比特币。而区块链作为比特币的底层技术，自然也渐渐被人们所熟识。本系列文章从零开始介绍区块链的概念，及其应用场景，最后讲讲放弃区块链的原因。

第三篇

区块链的共识机制

——工作量证明、权益证明、委托权益证明

1

什么是共识？

共识，通俗来讲就是统一的约定，也就是参与者公共认可的一种规则。

比如新闻联播里的“与会各国领导人针对XX问题达成了高度共识”。

2

区块链为什么需要共识机制？

区块链是一个去中心化的、点对点的协作网络，网络中的所有节点都共同维护数据。在这个过程里面，就会存在这样2个问题：

● 怎么决定谁写数据？因为一次只能有一个人记账。

● 别人怎么同步最新的数据？因为其他人要保证自己的账本就是最新的。

要解决如上2个问题，就要制定一个大家都承认并实施的规则，即区块链的共识机制。

3

什么是区块链的最长链？

也许有人要有疑问了：区块链就是一条链啊，为什么还要多此一举选择最长链？

举例来说：

区块链中有5个节点，A，B，C，D，E，正常的链是这样的：

假如下一次A记账，再下一次B记账，这时的链是这样的：

看到此时还是一条链，继续记账。

假如接下来C和D同时取得了记账权，这时的链是这样的：

这时就出现了分叉，不管C还是D的链，长度都是8，因此长度还是一致的。

然后C和D向外广播，A和B接收到了C的广播，因此在C区块后挖矿，E接收到了D的广播，因此在D区块后挖矿：

接下来，A取得了记账权，因此在C之后增加一个区块：

这时，A向外广播，BCDE听到以后，发现上面这条已经是最长的链，然后放弃下面D那条链，在A区块后挖矿，这时的链就会是这样的：

即以最长链为主链，每个节点都选择最长链在后面继续增加区块。

4

什么是工作量证明PoW？

工作量证明，即PoW（Proof of Work），是区块链中的一种共识机制，现在的比特币（BTC）就使用的这种共识机制。

通俗来讲，就是计算随机数的过程。因为在一段时间内，算出随机数的难度是不变的，所以计算出这个随机数的工作量也是一定的。谁先算出这个随机数，就是证明自己已经完成了一定工作量的工作，证明自己已经有了记账的权利。

从定义过程可以看出，工作量证明的过程中，所有的人都在计算随机数，但是最终只有一个人的随机数是有用的，因此存在巨大的资源（比如电费）浪费。

5

什么是权益证明PoS？

为了解决PoW挖矿造成的资源浪费问题，产生了一种不用挖矿的方式，即权益证明，PoS（Proof of Stake）。

PoS通过计算你持有的总的百分比和持有币数的时间来决定记账权，两者相乘得到币龄值，大的拥有记账权。

比如：

你持有100个币，总共持有了300天，那么，此时你的币龄就为30000。发现你是最大的，这时候你增加一个区块，但是币龄清零。每被清空365币龄，你将会从区块中获得0.05个币的利润，这时你的收益就是：30000 / 365 * 0.05 = 4.11个币。

6

什么是权益委托证明DPoS？

DPoS是在PoS的基础上进行的优化，即每次由每一个持有币的人进行投票，由此产生若干节点，这些节点在一段时间内做新区块的创建、验证、签名和相互监督，这样就大幅度的减少了区块创建和确认所需要消耗的成本。

本文讲解了区块链的共识机制，包括工作量证明、权益证明、委托权益证明。

下篇文章会讲区块链中另一个共识机制——拜占庭容错。

END

自由，

是因为自己真的有方向。