去中心共識演算法
① 區塊鏈公鏈都有哪些
區塊鏈有公有區塊鏈、聯合(行業)區塊鏈、私有區塊鏈。公鏈有點對點電子現金系統:比特幣、智能合約和去中心化應用平台:以太坊。
區塊鏈為分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。
區塊鏈(Blockchain),為比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
(1)去中心共識演算法擴展閱讀
根據區塊鏈網路中心化程度的不同,分化出3種不同應用場景下的區塊鏈:
1、全網公開,無用戶授權機制的區塊鏈,稱為公有鏈;
2、允許授權的節點加人網路,可根據許可權查看信息,往往被用於機構間的區塊鏈,稱為聯盟鏈或行業鏈;
3、所有網路中的節點都掌握在一家機構手中,稱為私有鏈。
聯盟鏈和私有鏈也統稱為許可鏈,公有鏈稱為非許可鏈。
區塊鏈特徵
1、去中心化。區塊鏈技術不依賴額外的第三方管理機構或硬體設施,沒有中心管制,除了自成一體的區塊鏈本身,通過分布式核算和存儲,各個節點實現了信息自我驗證、傳遞和管理。去中心化是區塊鏈最突出最本質的特徵。
2、開放性。區塊鏈技術基礎是開源的,除了交易各方的私有信息被加密外,區塊鏈的數據對所有人開放,任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用,因此整個系統信息高度透明。
3、獨立性。基於協商一致的規范和協議(類似比特幣採用的哈希演算法等各種數學演算法),整個區塊鏈系統不依賴其他第三方,所有節點能夠在系統內自動安全地驗證、交換數據,不需要任何人為的干預。
4、安全性。只要不能掌控全部數據節點的51%,就無法肆意操控修改網路數據,這使區塊鏈本身變得相對安全,避免了主觀人為的數據變更。
5、匿名性。除非有法律規范要求,單從技術上來講,各區塊節點的身份信息不需要公開或驗證,信息傳遞可以匿名進行。
② 分布式共識包含哪三種方法
PoW 、PoS 、DPOW都是什麼意思?
說到區塊鏈,我們必然會談及它的共識機制。不了解區塊鏈的共識機制,就無法理解區塊鏈的真正意義。那麼,今日份的區塊鏈的共識機制了解一下?
共識機制是什麼?
什麼是共識?直取它的字面意思,就是"共同的認識".
人與人是不同的,這種不同不僅體現在身材、長相、能力,更體現在文化、觀點、想法、利益訴求等等方面。
共識,簡而言之,就是一個群體的成員在某一方面達成的一致意見。
我們了解到,信任是社會運轉中的一大痛點,銀行有自己的信用體系,過去的金融體系服務於只服務於極少的企業家,因為建立信用體系耗資巨大。後來支付寶有了芝麻信用,信用已經關繫到生活的很多方面,信用卡額度、花唄額度,芝麻信用高出國還可以免簽。我們正享受著信用給我們帶來的便捷。
區塊鏈本質是去中心化,去中心化的核心是共識機制,區塊鏈上的共識機制主要解決由誰來構造區塊,以及如何維護區塊鏈統一的問題。
區塊鏈共識機制的目標是使所有的誠實節點保存一致的區塊鏈視圖,同時滿足兩個性質:
1)一致性:所有誠實節點保存的區塊鏈的前綴部分完全相同。
2)有效性:由某誠實節點發布的信息終將被其他所有誠實節點記錄在自己的區塊鏈中。
區塊鏈的自信任主要體現於分布於區塊鏈中的用戶無須信任交易的另一方,也無須信任一個中心化的機構,只需要信任區塊鏈協議下的軟體系統即可實現交易。
共識機制是什麼?PoW 、PoS 、DPOW都是什麼意思?
共識機制的必要性?
分布式系統中,多個主機通過非同步通信方式組成網路集群。在這樣的一個非同步系統中,需要主機之間進行狀態復制,以保證每個主機達成一致的狀態共識。錯誤信息可能出現在非同步系統內並不斷傳播,因此需要在默認不可靠的非同步網路中定義容錯協議,以確保各主機達成安全可靠的狀態共識,這就是共識機制誕生的必要性。
這種自信任的前提是區塊鏈的共識機制(consensus),即在一個互不信任的市場中,要想使各節點達成一致的充分必要條件是每個節點出於對自身利益最大化的考慮,都會自發、誠實地遵守協議中預先設定的規則,判斷每一筆記錄的真實性,最終將判斷為真的記錄記入區塊鏈之中。attachments-2018-08-9yY7VRHa5b738e3d96021.jpg
換句話說,如果各節點具有各自獨立的利益並互相競爭,則這些節點幾乎不可能合謀欺騙你,而當節點們在網路中擁有公共信譽時,這一點體現得尤為明顯。區塊鏈技術正是運用一套基於共識的數學演算法,在機器之間建立"信任"網路,從而通過技術背書而非中心化信用機構來進行全新的信用創造。
當今區塊鏈的幾種共識機制介紹
區塊鏈上的共識機制有多種,但任何一種都不是完美無缺,或者說適用於所有應用場景的。
PoW 工作量證明
整個系統中每個節點為整個系統提供計算能力(簡稱算力),通過一個競爭機制,讓計算工作完成最出色的節點獲得系統的獎勵,即完成新生成貨幣的分配,簡單理解就是多勞多得,bitcoin、LTC等貨幣型區塊鏈就應用POW機制。
優點
完全去中心化節點自由進出,演算法簡單,容易實現破壞系統花費的成本巨大,只要網路破壞者的算力不超過網路總算力的50%,網路的交易狀態就能達成一致
缺點
浪費能源,這是最大的缺點區塊的確認時間難以縮短,如bitcoin每秒只能做7筆交易,不適合商業應用新的區塊鏈必須找到一種不同的散列演算法,否則就會面臨bitcoin的算力攻擊對節點的性能網路環境要求高容易產生分叉,需要等待多個確認無法達成最終一致性
PoS 權益證明
也稱股權證明,類似於你把財產存在銀行,這種模式會根據你持有加密貨幣的數量和時間,分配給你相應的利息。
優點
對節點性能要求低,達成共識時間短
缺點
沒有最終一致性,需要檢查點機制來彌補最終性
DPOW 委託股權證明
DPOW是 PoS 的進化方案,在常規 PoW和 PoS 中,任何一個新加入的區塊,都需要被整個網路所有節點做確認,非常影響效率。
DPoS則類似於現代董事會的投票機制,通過選舉代表來進行投票和決策。被選舉出的n個記賬節點來做新區塊的創建、驗證、簽名和相互監督,這樣就極大地減少了區塊創建和確認所需要消耗的時間和算力成本。
優點
大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證
缺點
犧牲了去中心化的概念,不適合公有鏈
PBFT 實用拜占庭容錯
實用拜占庭容錯機制是一種採用"許可投票、少數服從多數"來選舉領導者並進行記賬的共識機制,該共識機制允許拜占庭容錯,允許強監督節點參與,具備許可權分級能力,性能更高,耗能更低,而且每輪記賬都會由全網節點共同選舉領導者,允許33%的節點作惡,容錯率為33%.實用拜占庭容錯特別適合聯盟鏈的應用場景。
優點
會背離中心化,加密貨幣的存在及獎勵機制會產生馬太效應,讓社區中的窮者更窮,富者更富共識效率高,可實現高頻交易
缺點
當系統只剩下33%的節點運行時,系統會停止運行
dBFT 授權拜占庭容錯
這種機制是用權益來選出記賬人,然後記賬人之間通過拜占庭容錯演算法達成共識。授權拜占庭容錯機制最核心的一點,就是最大限度地確保系統的最終性,使區塊鏈能夠適用於真正的金融應用場景。
優點
專業化的記賬人可以容忍任何類型的錯誤記賬由多人協同完成,每一個區塊都有最終性,不會分叉演算法的可靠性有嚴格的數學證明
缺點
當三分之一或以上記賬人停止工作後,系統將無法提供服務當三分之一或以上記賬人聯合作惡,可能會使系統出現分叉
Pool 驗證池
基於傳統的分布式一致性技術,加上數據驗證機制。
優點
不需要加密貨幣也可以工作,在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎上,實現秒級共識驗證。
缺點
去中心化程度不如bitcoin,更適合多方參與的多中心商業模式。
Paxos
這是一種傳統的分布式一致性演算法,是一種基於選舉領導者的共識機制。領導者節點擁有絕對許可權,並允許強監督節點參與,其性能高,資源消耗低。所有節點一般有線下准入機制,但選舉過程中不允許有作惡節點,不具備容錯性。
Paxos演算法中將節點分為三種類型:
proposer:提出一個提案,等待大家批准為結案。往往是客戶端擔任該角色
acceptor:負責對提案進行投票。往往是服務端擔任該角色
learner:被告知結案結果,並與之統一,不參與投票過程。可能為客戶端或服務端
Paxos 能保證在超過50%的正常節點存在時,系統能達成共識。
瑞波共識機制
瑞波共識演算法使一組節點能夠基於特殊節點列表形成共識,初始特殊節點列表就像一個俱樂部,要接納一個新成員,必須由該俱樂部51%的會員投票通過。共識遵循這些核心成員的"51%權利",外部人員則沒有影響力。由於該俱樂部由中心化開始,它將一直是中心化的,而如果它開始腐化,股東們什麼也做不了。與bitcoin及Peercoin一樣,瑞波系統將股東們與其投票權隔開,因此,它比其他系統更中心化。
Peercoin
Peercoin(點點幣,PPC),混合了POW工作量證明及POS權益證明方式,其中POW主要用於發行貨幣,未來預計隨著挖礦難度上升,產量降低,系統安全主要由POS維護。
在區塊鏈網路中,由於應用場景的不同,所設計的目標各異,不同的區塊鏈系統採用了不同的共識演算法。每種共識演算法都不是完美的,都有其優點和局限性。
區塊鏈解決了在不可信信道上傳輸可信信息、價值轉移的問題,而共識機制解決了區塊鏈如何分布式場景下達成一致性的問題。
雖然區塊鏈目前還處於發展的早期,行業發展還面臨著一些阻礙,但社會已經足夠多地認識到區塊鏈的價值,區塊鏈發展的腳步絕不會停滯不前,行業發展也定會找到突破阻礙的方法。
③ 區塊鏈技術中的共識機制是什麼
1.共識機制是什麼
在一個去中心化的結構體系中,由於各個參與方的地位是平等的,當出現分歧的時候,如何達成共識就成了問題。
所以,一個設計精妙、實際操作起來簡單的共識機制是一個分布式的體系能夠順利自運轉下去的關鍵所在。
簡而言之,共識機制就是在一個時間段內對事物的前後順序達成共識的一種演算法,是區塊鏈節點就區塊信息達成全網一致共識的機制。
④ 區塊鏈是一項去中心化的信息技術,是如何在新能源(光伏發電)領域實施應用的
解決了分布式上網的問題,現在電網基本上是中心化的,而區塊鏈是去中心化,和現在的光伏發電吻合,光伏發電分散,多點。。接入電網不確定,性能不穩定,或者說是有些介入還對電網有破壞,而去區塊鏈的演算法裡面,有共識演算法,能夠很好的解決這個問題,
⑤ 為什麼去中心化了還能升級
什麼是「去中心化」?
「去中心化」翻譯自英語單詞Decentralization,是由前綴de-、詞干central、後綴-ization組成。其中,詞干central意為「中心」,後綴-ization意為「……化」,而前綴de-則有離開、除去、取消、相反等含義。因此,將其翻譯為去中心化是非常准確的。
那麼,去中心化具體而言是什麼含義呢?
以太坊創始人Vitalik Buterin於2017年2月發表的《The meaning of decentralization》一文中,詳細闡述了去中心化的含義。他認為應該從三個角度來區分計算機軟體的中心化和去中心化:架構、治理和邏輯。
架構中心化是指系統能容忍多少節點的崩潰而可以繼續運行;治理中心化是指需要多少的個人和組織能最終控制這個系統;邏輯中心化是指系統呈現的介面和數據是否像是一個單一的整體。
區塊鏈是全網統一的賬本,因此從邏輯上看是中心化的,這一點無可置疑。從架構上看,區塊鏈是基於對等網路的,因此是架構去中心化的。從治理上看,區塊鏈通過共識演算法使得少數人很難控制整個系統,因此是治理去中心化的。架構和治理上的去中心化為區塊鏈帶來三個好處:容錯性、抗攻擊力和防合謀。
區塊鏈與傳統分布式系統的5點區別
作為一種全新種類的分布式系統,區塊鏈往往被錯誤地當作是一個分布式的資料庫或日誌系統,實際上區塊鏈與傳統的分布式系統之間有著本質的區別——去中心化。現在我們來審視一下區塊鏈與傳統分布式系統的主要區別:
(1)一致性演算法:區塊鏈需要解決的是拜占庭將軍問題,即網路中存在一個或多個欺詐節點,可能會故意違反協議或傳輸錯誤的數據,因此區塊鏈往往採用拜占庭容錯的一致性演算法(通常稱為共識演算法),如BFT、PoW、PoS等;而傳統分布式系統只需考慮節點失效和通訊錯誤的情況,往往採用paxos、raft之類的一致性演算法,這類演算法不能對抗欺詐節點。
(2)中央控制方:在區塊鏈網路中是不存在中央控制方的,沒有一個節點可以控制或協調賬本數據的生成,各節點通過共識演算法進行協調,生成一致的賬本。而傳統發布式系統則往往是由一個機構進行控制,統一調度各節點參與運算。
(3)規則制定:區塊鏈的規則就是共識協議,又稱共識機制,共識演算法是其中的一部分。共識機制一般是由一個人或一個團隊設計制定,並開發出相應的程序,提供給社區使用。這一點似乎與傳統的分布式系統一樣,但區塊鏈的共識機制的改變、升級是需要社區對此有一致的共識,如果不能達成共識,則任何人都可以實施硬分叉,另建一個社區、一條鏈。這就是共識機制的去中心化過程。
⑥ 如何理解互聯網傳播格局呈現去中心化——再次中心化的過程
摘要 去中心化在不同的角度有不同的理解,在區塊鏈技術受到廣泛關注的當下,以區塊鏈技術為代表的去中心化方式,也得到了更多的關注。
⑦ ETC是POW共識演算法,什麼是POW
POW是Proof Of Work的簡稱,中文翻譯是工作量證明,是一種去中心化的,公開透明的,不可篡改的演算法機制。比特幣就是採用POW共識演算法,10年運行安全平穩。目前以太經典(ETC)也是採用這種演算法機制,通過算力挖礦可以獲得獎勵。
⑧ 金窩窩區塊鏈技術中 共識演算法的作用是什麼
金窩窩分析區塊鏈技術中的共識機制如下:
區塊鏈是一種去中心化的分布式賬本系統,由於點對點網路下存在較高的網路延遲,各個節點所觀察到的交易事務先後順序不可能完全一致。
因此區塊鏈系統需要設計一種機制對在一定的時間內發生的事務的先後順序進行共識。這種對一個時間窗口內的事務的先後順序達成共識的演算法被稱為「共識機制」。
⑨ 區塊鏈的去中心化是什麼意思
區塊鏈的去中心化是指區塊鏈發展過程中形成的社會關系形態和內容產生形態,是相對於「中心化」而言的新型網路內容生產過程。
區塊鏈是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的資料庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息,用於驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
區塊鏈是全網統一的,因此從邏輯上看是中心化的。從架構上看,區塊鏈是基於對等網路的,因此是架構去中心化的。從治理上看,區塊鏈通過共識演算法使得少數人很難控制整個系統,因此是治理去中心化的。
(9)去中心共識演算法擴展閱讀:
區塊鏈去中心化的特點:
去中心化,不是不要中心,而是由節點來自由選擇中心、自由決定中心。簡單地說,中心化的意思,是中心決定節點。節點必須依賴中心,節點離開了中心就無法生存。
在去中心化系統中,任何人都是一個節點,任何人也都可以成為一個中心。任何中心都不是永久的,而是階段性的,任何中心對節點都不具有強制性。
隨著網路服務形態的多元化,去中心化網路模型越來越清晰,也越來越成為可能。Web2.0興起後,Wikipedia、Flickr、Blogger等網路服務商所提供的服務都是去中心化的,任何參與者,均可提交內容,網民共同進行內容協同創作或貢獻。
參考資料來源:網路-區塊鏈
參考資料來源:網路-去中心化
⑩ 如何理解區塊鏈技術的去中心化
從學術角度來解釋,區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈本質上是一個去中心化的資料庫。
舉個例子,假如你是一位女性,你男朋友每次跟你說一句肉麻的話或者承諾給你買東西,你都立刻錄下來並且發給你的和他的所有閨蜜、同學、同事,還有各種群和朋友圈,讓他再也無法抵賴,這叫區塊鏈。
區塊鏈技術的核心優勢是去中心化,能夠通過運用數據加密、時間戳、分布式共識和經濟激勵等手段,在節點無需互相信任的分布式系統中實現基於去中心化信用的點對點交易、協調與協作,從而為解決中心化機構普遍存在的高成本、低效率和數據存儲不安全等問題提供了解決方案。
區塊鏈的應用領域有數字貨幣、通證、金融、防偽溯源、隱私保護、供應鏈、娛樂等等,區塊鏈、比特幣的火爆,不少相關的top域名都被注冊,對域名行業產生了比較大的影響。