区块链技术发展浅谈（1）

纵观人类近代历史的发展，每一次巨大的进步发展，都和技术的突破和广泛应用有着密不可分的关系。例如，19世纪40年代，整个欧洲和美国都普遍使用了蒸汽机。蒸汽机带动着纺织机、鼓风机、抽水机、磨粉机，造成了纺织、印染、冶金、采矿的迅猛发展，创造了人们以前难以想象的技术奇迹！

而后来，电力革命是继工业革命之后的第二次技术革命，它给人类社会带来了巨大的进步。首先，电力革命再次大大促进了社会生产力的发展。其次，电力革命深刻改变了人类的生活。再次，电力革命使产业结构发生了深刻变化。电力、电子、化学、汽车、航空等一大批技术密集型产业兴起，使生产更加依赖科学技术的进步，技术从机械化时代进入了电气化时代。

一直到近代的40年代末起,又开始了以电子计算机、原子能、航天空间技术为标志的第三次科学技术革命。这场震撼人心的新科技革命发源于美国,尔后迅速扩展到西欧、日本、大洋洲和世界其他地区,涉及到科学技术各个重要领域和国民经济的一切重要部门。【1】

是的，可以说人类一切伟大的进步，都需要认知的升级&技术的迭代运用进行重要的支撑。而最近几年的区块链数字货币市场的迅速发展壮大，也和其背后的底层区块链技术密不可分的。下面，杰Sir就简单地介绍一下区块链领域技术的迭代发展吧：

网上查阅资料可得：区块链技术起源于2008年由化名为"中本聪" (Satoshi nakamoto)的学者在密码学邮件组发表的奠基性论文《比特币: 一种点对点电子现金系统》，从而掀开了区块链数字货币迅猛发展的大幕。

比特币区块链的第一个区块(称为创世区块)诞生于2009年1月4日, 由创始人中本聪持有。 一周后, 中本聪发送了10个比特币给密码学专家哈尔芬尼, 形成了比特币史上第一次交易; 2010年5月, 佛罗里达程序员用1万比特币购买价值为25美元的披萨优惠券, 从而诞生了比特币的第一个公允汇率. 此后, 比特币价格快速上涨, 并在2013年11月创下每枚比特币兑换1 242美元的历史高值, 超过同期每盎司1 241.98美元的黄金价格！！【2】

其中，对比特币为代表的链式技术来说，很重的一点就是采用了合理的策略解决了“共识”的问题。查阅资料可得，区块链技术的核心优势之一就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中，使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。

早期的比特币区块链采用高度依赖节点算力的工作量证明(Proof of work, PoW)机制来保证比特币网络分布式记账的一致性的。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现, 研究者提出多种不依赖算力而能够达成共识的机制, 例如点点币首创的权益证明(Proof of stake, PoS)共识和比特股首创的授权股份证明机制(Delegated proof of stake, DPOS)共识机制等等。

那么，什么是PoW共识机制呢？

网上查阅资料可得：Pow( Proof of Work）工作量证明一句话介绍就是：

干的越多，收的越多。

PoW共识机制依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网50%节点出错。

优点：1)算法简单，容易实现；2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识；3)破坏系统需要投入极大的成本；

缺点：1)浪费能源；2)区块的确认时间难以缩短；3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；4)容易产生分叉，需要等待多个确认；5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性

另外，什么是POS Proof of Stake权益证明呢？

权益证明一句话介绍就是：

持有越多，获得越多。

其主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，相对于PoW，一定程度减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式，可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。

可以说，POS它是Pow的一种升级共识机制，根据每个节点所占代币的比例和时间，等比例的降低挖矿难度，从而加快找随机数的速度。

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挖矿。

缺点：还是需要挖矿，本质上没有解决商业应用的痛点；所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，理论上有可能存在其他攻击影响。

最后，什么是授权股份证明机制(Delegated proof of stake, DPOS)呢？

简单来说，DPOS与POS原理相同，只是选了一些“人大代表”。DPOS与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。

优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。

缺点：整个共识机制还是依赖于代币，但是很多商业应用是不需要代币存在的。【3】

简单来说，区块链底层主流的共识技术机制如上。当然，随着技术的日新月异，区块链的技术毫无疑问会不断迭代发展的。当然，区块链数字货币还有许许多多有意思的底层技术，在以后的系列文章之中我们会继续学习研究的。

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注：

【1】摘自百度百科：技术革命

【2】摘自自动化学报的袁勇,王飞跃：《区块链技术发展现状与展望》

【3】摘自知乎李爱林：《区块链共识机制有哪些？》