区块链共识算法通俗解释
1. 什么是区块链共识机制
什么是共识机制?共识机制,简单说就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法。
在区块链上,共识机制就像一个国家的法律,维系着区块链世界的正常运转。在区块链上,每个人都会有一份记录链上所有交易的账本,链上产生一笔新的交易时,每个人接收到这个信息的时间是不一样的,有些想要干坏事的人就有可能在这时发布一些错误的信息,这时就需要一个人把所有人接收到的信息进行验证,最后公布最正确的信息。
目前,常用的共识机制有三种:
1、工作量证明机制(ProofofWork-PoW)是我们最熟知的一种共识机制。就如字面的解释,PoW就是工作越多,收益越大。这里的工作就是猜数字,谁能最快的猜出这个唯一的数字,谁就能做信息公示人。
2、权益证明机制(ProofofStake-PoS)也属于一种共识证明,它类似股权凭证和投票系统,因此也叫“股权证明算法”。由持有最多(token)的人来公示最终信息。
3、拜占庭共识算法(-PBFT)也是一种常见的共识证明。它与之前两种都不相同,PBFT以计算为基础,也没有代币奖励。由链上所有人参与投票,少于(N-1)/3个节点反对时就获得公示信息的权利。
区块链的四种共识机制区块链的共识机制可以分为以下四类:权益证明机制、工作量证明机制、Pool验证和池股份授权证明机制。
区块链,就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息,它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中,只要整个系统中有一台服务器可以工作,整条区块链就是安全的。这些服务器在区块链系统中被称为节点,它们为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。
区块链的共识机制
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。北京木奇移动技术有限公司,专业的区块链外包开发公司,欢迎洽谈合作。下面我们将一下区块链的几种共识机制,希望对大家了解区块链基础技术有帮助。
因为区块链技术的发展,大家对共识机制这个词也不再陌生,随着技术发展,各种创新的共识机制也在发展。
POW工作量证明
比特币就是使用PoW工作量证明机制,到后来的以太坊都是PoW的共识机制。Pow相当于算出很难的数学难题,就是计算出新区块的hash值,而且计算的难度会每一段时间就会调整。PoW虽然是大家比较认可的共识机制,计算会消耗大量的能源,还有可能会污染环境。
POS权益证明
通过持有Token的数量和时长来决定获得记账权的机率。相比POW,POS避免了挖矿造成大量的资源浪费,缩短了各个节点之间达成共识的时间,网络环境好的话可实现毫秒级,对节点性能要求低。
但POS的缺点同样明显,持有Token多的节点更有机会获得记账权,这将导致“马太效应”,富者越富,破坏了区块链的去中心化。
DPOS权益证明
DPOS委托权益证明与POS原理相同,其主要区别在于,DPOS的Token持有者可以投票选举代理人作为超级节点,负责在网络上生产区块并维护共识规则。如果这些节点未能履行职责,将投票选出新的节点。同样的弊端也是倾向于中心化。
POA权威证明
POA节点之间无需进行通信即可达成共识,因此效率极高。并且它也能很好地对抗算力攻击,安全性较高。但是POA需要一个集中的权威节点来验证身份,这就意味着它会损害区块链的去中心化,这也是在去中心化和提高效率之间的妥协。
五分钟了解共识机制五分钟了解共识机制
什么是共识机制?
“共识机制是区块链的灵魂。”这是业内经常能听到的一句话,共识机制在区块链中的地位可想而知。那么到底什么是共识机制呢?我们不妨从拜占庭将军问题说起。
拜占庭位于如今的土耳其的伊斯坦布尔,是东罗马帝国的首都。由于当时拜占庭罗马帝国国土辽阔,为了防御目的,每个军队都分隔很远,将军与将军之间只能靠信差传消息。在战争的时候,拜占庭军队内所有将军和副官必须达成一致的共识,决定是否有赢的机会才去攻打敌人的阵营。但是,在军队内有可能存有叛徒和敌军的间谍,左右将军们的决定又扰乱整体军队的秩序。在进行共识时,结果并不代表大多数人的意见。这时候,在已知有成员谋反的情况下,其余忠诚的将军在不受叛徒的影响下如何达成一致的协议,拜占庭问题就此形成。
拜占庭将军问题是一个协议问题,拜占庭帝国军队的将军们必须全体一致的决定是否攻击某一支敌军。问题是这些将军在地理上是分隔开来的,并且将军中存在叛徒。叛徒可以任意行动以达到以下目标:欺骗某些将军采取进攻行动;促成一个不是所有将军都同意的决定,如当将军们不希望进攻时促成进攻行动;或者迷惑某些将军,使他们无法做出决定。如果叛徒达到了这些目的之一,则任何攻击行动的结果都是注定要失败的,只有完全达成一致的努力才能获得胜利。
而这个问题该如何解决?中本聪的理念给出了一个比较好的答案:不能让所有人都有资格发信息,而是给发信息设置了一个条件:“工作量”,将军们同时做一道计算题,谁先算完,谁才能获得给其他小国发信息的资格。而其他小国在收到信息后,必须采用加密技术进行签字盖戳,以确认身份。然后再继续做题,做对题的再继续发消息……对这种先后顺序达成共识的算法,就是共识机制。
共识机制的作用
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。在区块链上,每个人都会有一份记录链上所有交易的账本,链上产生一笔新的交易时,每个人接收到这个信息的时间是不一样的,有些想要干坏事的人就有可能在这时发布一些错误的信息,这时就需要一个人把所有人接收到的信息进行验证,最后公布最正确的信息。
共识机制是区块链技术的重要组件。它就像一本法典,维系着区块链世界的正常运转,使得区块链技术自带改善世界的光芒,也是让区块链得以被全世界逐步接受和认可的最大幕后功臣,它让互联网、陌生人之间,在没有第三方作为信用背书的情况下发生的一切交易变成可能,它赋予了机械的代码以人性和温度。
共识机制的类别
目前的共识机制主要有POW、POS、DPOS、PBFT、dBFT、Pool验证池。
POW,就是人们熟悉的比特币挖矿,通过计算出一个满足规则的随机数,即获得本次记账权,发出本轮需要记录的数据,全网其它节点验证后一起存储。可实现完全去中心化,节点自由进出。干的越多,收的越多。
POS,权益证明,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,以此等比例的挖矿难度,从而加快找随机数的速度。持有越多,获得越多
DPOS,股份授权证明机制,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。
PBFT,,实用拜占庭容错算法,是一种状态机副本复制算法,即服务作为状态机进行建模,状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制,每个状态机的副本都保存了服务的状态,同时也实现了服务的操作。
dBFT,delegatedBFT授权拜占庭容错算法,由权益来选出记账人,然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。
Pool验证池,基于传统的分布式一致性技术建立,并辅之以数据验证机制,是目前区块链中广泛使用的一种共识机制。Pool验证池不需要依赖代币就可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础之上,可以实现秒级共识验证,更适合有多方参与的多中心商业模式。
现有共识机制存在问题
目前现有的共识机制都不算完美,在一些实际应用场景弊端很多。
A、计算能力浪费
在工作量证明机制POW中,猜数字最快的通常是电脑计算能力强的。超强的计算能级仅用来猜数字,实在是浪费。
B、权益向顶层集中
在权益证明机制POS中,token的余额越多的人获得公示信息的概率越高,公示人会得到一定的token作为奖励,如此持有token多的人会越来越多,少的人越来越少。
C、作恶成本低下
在靠算力与权益的的多少来获得公示信息的权利的模式当中,当算力和权益向少数人集中之后,这些少数人如果想要做一些违反规则的事情是轻而易举的;在PBFT中,由所有人投票,如果一个没有任何token余额的人想要捣乱,那他几乎是完全没有利益损失。
D、对于真正的去中心化构成威胁
在工作量证明机制中,计算能力越强,获得记录权利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起来猜数字,把好多电脑的算力加在一起来用,那这些抱团的人就会更容易获得公示信息的权利,发展到最后可能公示权就直接掌握在这些人手里。
在权益证明机制POS中,权益越大的人获得记录权利的概率越高,而记录的人就会有奖励token,这样一来这些人就会越来越富有,贫富差距就会越来越大。持有token少的人几乎都没有话语权了。权利掌握在少数人手中,这有违区块链去中心化理念。
2. 一张图了解什么是区块链(五分钟带你看懂什么是区块链)
简单易懂地介绍什么是区块链区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。
比特币、莱特币、普银、以太币等数字加密货币的底层技术都是区块链,他们都只是区块链的一种应用。
什么是区块链?一幅漫画让你看懂(小白必看)
“区块链”一词其实在早期的密码学圈子里,对于比特币的底层技术就是称为“比特币”,英文则用大写的B开头的Bitcoin指比特币这个网络系统或者网络协议。
但是由于大众的混淆,现在一谈起比特币人们就十分抵触,认为比特币就是违法、骗局、传销的代名词,是互联网金融又一个现象级泡沫!于是乎,人们只好将所有的底层技术(时间戳、工作量证明机制等等等)合并起来,为了跟比特币区分,重新取了个名字叫Blockchain,翻译过来就成了“区块链”,这才有了“区块链”一词的出现。
区块链不是一个单一的技术,而是一系列技术的集合。
那区块链到底应该如何理解呢?我们首先用大家都爱谈的恋爱,举个简单的例子。建立一个简单的区块链模型,那么在这个区块链模型里面谈恋爱将会出现一下情况:
未来所有适龄男女恋爱,结婚的承诺全过程都被其他所有适龄男女共识,两个人在一起发生的所有故事就会形成区块。
其他所有男女就是链,如果有第三者来插足或自身违背另一半,其他人都能看到,以后就再也找不到对象了。
区块链准确的说就是“全中心”体系,就是链上的每个节点都是中心。
试婚男女谈恋爱,晒朋友圈,秀恩爱,承诺相爱一生一世并被其他所有适婚男女所知就是区块链的应用。如果有一天某一方违背诺言,不要以为删除照片就有用,因为桩桩件件都被所有适婚男女记录在案。
不可删除,不可更改,这就是区块链技术。
区块链是什么通俗解释,一张图看懂区块链区块链是什么通俗解释,一张图看懂区块链
区块链是最近一个比较火热的话题,很多人都在讨论区块链的问题,最近国内也有一些公司开始用区块链的技术开发了一些产品,区块链是用于比特币的一种底层技术,这正式因为比特币的大火让很多人关注到了比特币,但有很多人对于区块链是什么还并不了解,下面就给我来解释一下区块链。
比特币是很多人比较关注的数字货币,而比特币的底层技术就是区块链,区块链是一种计算机技术,是一种新型的应用模式。区块链就好比是一个大的数据库账本,在这个大的账本上记录了所有的交易情况,而记录这个账本的人跟传统的记账有很大区别,传统记账通常是由专门的记账方进行操作,例如淘宝、天猫是阿里巴巴进行记账的,微信交易是由腾讯记账的,而区块链是由全民参与记账,每个参与记账的人入手都有一个账本。
举例来给大家说明,例如A想找B借款1万元,B想将钱借给A,但是又担心A借钱后赖账不还,因此在借钱时会找第三方的公证人,由公证人帮忙B将这笔账给记下来,这种就是传统的记账方式,靠第三方来获取信任,记账的账本是在第三方手中的,这种记账方式存在第三方篡改账本的可能性,而去中心话的意思就是在借款时不需要公证人,不需要依靠第三方来获取信任,去中心化的形势就好比B给A借钱时,B拿着大喇叭喊”A找我借了一万元钱,你们帮我记下账“这个时候,大家都会拿着自己手上的账本将这笔账给记录下来,每个人都有一个账本,可以避免账本被篡改的可能。
什么是区块链概念?区块链究竟是什么?三分钟读懂!2019年10月25日,新闻联播传递出一个非常重要的信号:国家要大力发展区块链。之后,区块链简直就是网红,大街小巷都飘荡着“区块链“的身影。实际上,很多科技企业早已在区块链技术上布局。
尽管说区块链很火,但是很多人对于区块链并不是很了解。
区块链是什么呢?
我们先看一下度娘是怎么解释的。网络显示:区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。
区块链为什么会被叫做区块链呢?
区块链是由一个个的区块链接而成,而区块是一个一个的存储单元,记录了各区块节点的交流信息,区块很像数据库的记录,每次写入数据,就是创建一个区块。而随着信息交流的扩大,一个区块与一个区块相继续,形成的结果就叫区块链。
区块链的特点有哪些呢?
区块链主要有以下几个方面的特点:
1、去中心化:在区块链的系统中,每一个节点都有同等的权利和义务,这里没有中心管制。去中心化很好的建立了彼此之前的信任联系,尽管没有一个中央管理机构,但是人们之间可以相互协作相互信任。这主要应用了区块链分布式账本技术。
2、开放性:区块链的数据对所有的人是开放的,除了一些加密的信息不被开放之外,所有人都可以在这里查到数据。
3、独立性:整个区块链系统不依赖其他第三方,所有节点能够在系统内自动安全地验证、交换数据,不需要任何人为的干预。
4、安全性:区块链具有一定的安全性,不可篡改性。因为区块链系统中大家手里都是一样的账本,如果有人想篡改的话,那么只有在控制了超过51%的记账节点,才有可能伪造出一条不存在的记录。当然了,这基本上是不可能的。这主要是源于区块链的核心技术:共识机制,共识机制具备“少数服从多数”以及“人人平等”的特点。
5、匿名性:很多人觉得区块链这么开放,这么透明,是不是我们就没有隐私了?其实不是,虽然说在区块链中的交易信息是公开透明的,但是账户的身份信息是被进行加密的,只有得到了授权,才能访问。
现在给大家讲一个故事,帮助大家更好的理解区块链。
家里一共三口人,爸爸妈妈和哥哥弟弟。去年的时候,家里的账本是由爸爸来负责的,家里所有的进账以及支出都是爸爸一个人在负责。
然而双十一那天,一向节俭的妈妈想在某宝上给自己买一件漂亮的衣衣,一查账本,发现不对劲儿。按理说除了存银行和理财的一些钱,家里的日常消费的的钱的去向都在这个账本上,但是怎么看怎么都不对。有的消费明明没有,却被记录在内。
后来,爸爸主动招供,说是自己忍不住买了一包烟。
后来妈妈改了策略,全家人都记账,每个月的消费支出大家都记在自己的账本上。每当家里产生了一笔交易或者消费的时候,妈妈都会喊一声,记账啦,大家就都把交易记载自己的账本上。这就是去中心化记账模式,人人都是中心,人人手里都有账本。
而之前的爸爸记账模式就是中心化记账,如果爸爸一个人想做手脚,很难有人看得出来,而去中心化记账模式很好的解决了中心化记账的弊端,如果爸爸想篡改账本的话,非常难。
比如说,爸爸如果想从账本里拿点儿钱再偷偷买烟的话,钱的数量是有限的,而想拿钱就得改改账本,但是光篡改自己的账本是不行的,他得把包含他在内的三个人的账本都改掉。而这无疑是比登天还难。
所以,很多次爸爸动了抽烟的念头之后,但是无奈现状如此,只得放弃这个念头。
区块链和比特币是不是一回事儿呢?
实际上,区块链和比特币并不是一回事儿,它只是比特币的底层技术,比特币是区块链第一个应用的数字货币而已。
2008年中本聪第一次提出了区块链的概念,随后几年,成为了电子货币比特币的核心组成部分,作为所有交易的公共账簿。而区块链首先被应用于比特币。
区块链的缘起是解决信任问题,而且,区块链最成功的一个应用是数字货币。比特币可以说是到目前为止区块链最成功的一个应用。
区块链的应用有哪些?
区块链的应用其实很广泛,除了数字货币,比特币未来的应用还是非常广泛的,区块链技术目前已在不同行业得到了广泛的应用。如商品溯源、版权保护与交易、支付清算、物联网、数字营销、医疗等,推动不同行业快速进入“区块链+”时代。
1、支付清算:区块链可摒弃中转银行的角色,实现点到点支付,减少中转费用,加速资金利用率。
2、商品追溯:比如我们在某宝上买一件衣服,我们可以看到这件衣服的前世今生。
3、证券交易:传统的证券交易需要经过四大机构协调工作,效率低、成本高。区块链技术可独立地完成一条龙式服务。
4、供应链:将区块链技术引入供应链系统,系统内部同步信息、可做到对各个环节把控,更好的完成分工协作,便于事后追责。
5、知识产权:版权上链,我们的摄影作品、音乐作品、文学作品等都会成为我们的信息,信息所有权将得以确认,成为我们的财产。
漫画图解什么是区块链漫画图解:什么是区块链
什么是区块链?
区块链,英文Blockchain,本质上是一种去中心化的分布式数据库。任何人只要架设自己的服务器,接入区块链网络,都可以成为这个庞大网络的一个节点。
区块链既然本质是数据库,里面究竟存储了什么东西呢?让我们来了解一下区块链的基本单元:区块(Block)。
一个区块分为两大部分:
1.区块头
区块头里面存储着区块的头信息,包含上一个区块的哈希值(PreHash),本区块体的哈希值(Hash),以及时间戳(TimeStamp)等等。
2.区块体
区块体存储着这个区块的详细数据(Data),这个数据包含若干行记录,可以是交易信息,也可以是其他某种信息。
刚才提及的哈希值又是什么意思呢?
想必大家都听说过MD5,MD5就是典型的哈希算法,可以把一串任意长度的明文转化成一串固定长度(128bit)的字符串,这个字符串就是哈希值。
而在我们的区块链中,采用的是一种更为复杂的哈希算法,叫做SHA256。最新的数据信息(比如交易记录)经过一系列复杂的计算,最终会通过这个哈希算法转化成了长度为256bit的哈希值字符串,也就是区块头当中的Hash,格式如下:
区块与Hash是一一对应的,Hash可以当做是区块的唯一标识。
不同的区块之间是如何进行关联的呢?依靠Hash和PreHash来关联。每一个区块的PreHash和前一个区块的Hash值是相等的。
为什么要计算区块的哈希值呢?
既然区块链是一个链状结构,就必然存在链条的头节点(第一个区块)和尾节点(最后一个区块)。一旦有人计算出区块链最新数据信息的哈希值,相当于对最新的交易记录进行打包,新的区块会被创建出来,衔接在区块链的末尾。
新区块头的Hash就是刚刚计算出的哈希值,PreHash等于上一个区块的Hash。区块体的Data存储的是打包前的交易记录,这部分数据信息已经变得不可修改。
这个计算Hash值,创建新区块的过程就叫做挖矿。
用于进行海量计算的服务器,叫做矿机。
操作计算的工作人员,叫做矿工。
计算哈希值究竟难在哪里?咱们来做一个最粗浅的解释,哈希值计算的公式如下:
Hash=SHA-256(最后一个区块的Hash+新区块基本信息+交易记录信息+随机数)
其中,交易记录信息也是一串哈希值,它的计算涉及到一个数据结构MerkleTree。有兴趣的小伙伴可以查阅相关资料,我们暂时不做展开介绍。
这里关键的计算难点在于随机数的生成。猥琐的区块链发明者为了增大Hash的计算难度,要求Hash结果的前72bit必须都是0,这个几率实在是太小太小。
由于(最后一个区块的Hash+新区块基本信息+交易记录信息)是固定的,所以能否获得符合要求的Hash,完全取决于随机数的值。挖矿者必须经过海量计算,反复生成随机数进行“撞大运”一般的尝试,才有可能得到正确的Hash,从而挖矿成功。
同时,区块头内还包含着一个动态的难度系数,当全世界的硬件计算能力越来越快的时候,区块链的难度系数也会水涨船高,使得全网平均每10分钟才能产生出一个新区块。
小伙伴们明白挖矿有多么难了吧?需要补充的是,不同的区块链应用在细节上是不同的,这里所描述的挖矿规则是以比特币为例。
区块链的应用
比特币(BitCoin)的概念最初由中本聪于2008年提出,而后根据这一思路设计发布了开源软件以及建构其上的P2P网络。比特币是一种P2P形式的数字货币。点对点的传输意味着一个去中心化的支付系统。
什么是P2P网络呢?
传统的货币都是由中央银行统一发行,所有的个人储蓄也是由银行统一管理,这是典型的中心化系统。
而比特币则是部署在一个全世界众多对等节点组成的去中心化网络之上。每一个节点都有资格对这种数字货币进行记录和发行。
至于比特币底层的数据存储,正是基于了区块链技术。比特币的每一笔交易,都对应了区块体数据中的一行,简单的示意如下:
交易记录的每一行都包含时间戳、交易明细、数字签名。
表格中只是为了方便理解。实际存储的交易明细是匿名的,只会记录支付方和收款方的钱包地址。
至于数字签名呢,可以理解为每一条单笔交易的防伪标识,由非对称加密算法所生成。
接下来说一说比特币矿工的奖励:
比特币协议规定,挖到新区块的矿工将获得奖励,从2008年起是50个比特币,然后每4年减半,目前2018年是12.5个比特币。流通中新增的比特币都是这样诞生的,也难怪大家对挖掘比特币的工作如此趋之若鹜!
区块链的优势和劣势
区块链的优势:
1.去中心化
区块链不依赖于某个中心节点,整个系统的数据由全网所有对等节点共同维护,都可以进行数据的存储和检验。这样一来,除非攻击者黑掉全网半数以上的节点,否则整个系统是不会遭到破坏的。
2.信息不可篡改
区块内的数据是无法被篡改的。一旦数据遭到篡改哪怕一丁点,整个区块对应的哈希值就会随之改变,不再是一个有效的哈希值,后面链接的区块也会随之断裂。
区块链的劣势:
1.过度消耗能源
想要生成一个新的区块,必须要大量服务器资源进行大量无谓的尝试性计算,严重耗费电能。
2.信息的网络延迟
以比特币为例,任何一笔交易数据都需要同步到其他所有节点,同步过程中难免会受到网络传输延迟的影响,带来较长的耗时。
几点补充:
1.本漫画部分内容参考了阮一峰的博文《区块链入门教程》,感谢这位大神的科普。
2.由于篇幅有限,关于MerkleTree和非对称加密的知识暂时没有展开细讲,有兴趣的小伙伴们可以查阅资料进行更深一步的学习。
3. 学习笔记|一文读懂11个主流共识算法
在区块链的交流和学习中,「共识算法」是被频繁提及的词汇。共识算法确保了区块链的可信性,常见的算法包括但不限于工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、委托权益证明(DPoS)、实用拜占庭容错算法(PBFT)等。共识算法实质上是通过特定的数学算法来实现区块链内节点间的协调与数据一致性。
共识算法可以被理解为一套规则,各个节点都根据这套规则确认各自的数据。类比于现实生活中,当一群人需要达成一致意见,特别是没有明确的领导者时,共识算法提供了解决方案。在区块链中,每个节点必须保证自己的账本与网络中的其他节点账本保持一致,这与传统软件结构中通过中心服务器实现数据同步的方式不同。共识算法解决了分布式网络中数据一致性的问题。
工作量证明(PoW)是最常见的共识算法之一,其核心在于矿工需要解决一个计算难题来验证并添加新区块。这种机制通过消耗计算资源来确保网络安全,但存在能源消耗大、效率低、易受大规模经济影响等问题。工作量证明系统被广泛应用于比特币、以太坊、莱特币、狗狗币等加密货币中。
权益证明(PoS)是一种节能的共识机制,它根据持有加密货币的数量和时间分配相应的权益,持有者通过“烧币”获取利息收益。权益证明降低了能源消耗,并通过较高的攻击成本提高了网络安全性。然而,无利害关系(Nothing at Stake)攻击问题仍然是其面临的挑战。以太坊计划未来采用PoS机制。
延迟工作量证明(dPoW)是工作量证明的改进版本,它通过创建一个可添加至其他区块链的块,以节省交易成本,同时保持节能和安全性。这种机制被Komodo采用。
委托权益证明(DPoS)是一种授权共识机制,允许加密货币持有者投票选举一组验证者(超级节点),这些验证者负责创建新区块。DPoS旨在提高效率和去中心化程度,同时减少能源消耗。EOS、BitShares、Steemit等项目采用了这种共识机制。
实用拜占庭容错算法(PBFT)是一种高效且可扩展的共识算法,适用于私有和许可网络。它通过少数节点达成一致来确保系统的安全性与高速度。
权威证明(PoA)基于信任验证者的共识机制,允许持有特定身份证明的节点成为验证者。这种机制通常用于私有和许可区块链。
所用时间证明(PoET)机制通过随机选择等待时间来决定谁有资格创建新区块,适用于许可区块链网络,旨在提供公平的领导者选举。
权益流通证明(PoSV)结合了工作量证明和权益证明,旨在提高加密货币网络的安全性和效率。
恒星共识(Stellar Consensus)基于联邦拜占庭共识算法,提供了一种高效且去中心化的共识机制,适用于Stellar区块链。
活动证明(PoActivity)结合了工作量证明和权益证明,旨在通过验证者的活动来选择创建新区块的节点。
共识算法的选择取决于应用场景的需求。工作量证明和权益证明是最早被广泛应用的算法,而委托权益证明、实用拜占庭容错算法、权威证明等则旨在解决特定问题,如提高效率、降低能源消耗或实现去中心化。选择共识算法时,应考虑安全性、效率、能源消耗、去中心化程度以及与具体应用场景的匹配度。