区块链里的共识机制

什么是共识机制?

共识机制就是区块链每个节点共同遵守的规则或算法,是实现互信的基础。

区块链里的共识机制就好比互联网里的TCP/IP和HTTP协议,客户端与客户端,服务器与客户端的正常运行,就必须遵从这种协议。

共识机制分为:Pow,Pos,DpoS

1.工作量证明(pow)

简述:

理论上每个计算机都拥有可以参与计算获得挖矿的机会,正因为这样拥有更多算力的机器则拥有更大机会找到哈希值获得奖励。挖矿难度相同,算力决定出块的概率。拥有百分之51的算力就可以作恶。

优点:完全去中心化,每个人都可以用自己的计算机作为节点公平挖矿。

缺点:耗费大量资源,出块时间慢。目前的发展是算力集中在几大矿池违背了中本聪的初衷,算力中心化。

双重支付问题:如果一个拥有超过51%算力的节点,他自己写一个私有链,将下一个区块写一条对自己有利的数据,然后依靠自己强大的算力进行计算,当目前区块的长度比正常的最长链长度还要长时他就可以广播自己的这条私有的链,然后那条正常的短链被抛弃,从而作恶成功。

2.权益证明(pos)

简述:

根据每个节点所占代币的比例和时间,等比例地降低挖矿难度,从而加快找到随机数的速度。在pos中矿工拥有的代币越多,则他挖矿的能力越强。这里有一个概念叫币龄(根据代币数和持有天数计算出来,这个就相当于pow中的算力),币龄越大的节点被选中挖矿的几率更大,完成区块后,清空币龄,根据币龄发放给该节点挖矿的奖励。拥有百分之51的代币才能作恶。

优点:在一定程度上缩短了共识达成的时间;不再需要大量消耗能源去挖矿。作恶的成本更高,安全性增强。

缺点:权益容易集中在少数人的手里达成垄断。

双重支付:

一个节点想要作恶,进行了一次双重支付攻击,网络中的大的利润相关者的一些诚实节点,可以在短时间内用自己的积蓄粉碎该攻击。诚实的节点互相合作将更多的权益证明增加至原来进行双重支付的那个较弱的链上。如果作恶节点拥有51%的代币那么双重支付攻击就会成功。

3.授权股权证明机制(DPOS)

简述:持有代币的用户投票选举出一定数量的节点代表来挖矿维护这个网络。然后这些代表根据比例获得奖励。

优点:能耗更低,出块时间快,网络运行成本低,相对于目前pow的算力集中,DPOS更加去中心化

缺点:并非去中心化,共识掌握在少数的代表手里。

总结:

POW 工作量证明机制. 类似于按劳分配

POS 股权证明机制. 持有代币的人, 就有对应的权利, 持有的越多, 权利越大 .

DPOS 授权股权证明机制. 类似于董事会. 董事会成员数量有限,由大家选举产生. 被选中的董事会成员可以行使权利.

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