不同区块链的机制
❶ 区块链几大共识机制及优缺点
首先,没有一种共识机制是完美无缺的,各共识机制都有其优缺点,有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。
1.pow( Proof of Work)工作量证明
一句话介绍:干的越多,收的越多。
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;
2.POS Proof of Stake,权益证明
一句话介绍:持有越多,获得越多。
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。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。例如,以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出现,事实上证明了此次硬分叉的失败。
DPOS与POS原理相同,只是选了一些“人大代表”。
BitShares社区首先提出了DPoS机制。
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。
DPoS的工作原理为:
去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力,51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标,每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费,一名代表将获得1股作为报酬。
网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块,而这将导致区块链分叉。然而,这不太可能发生,因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。
该模式可以每30秒产生一个新区块,并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小,即使发生也可以在几分钟内得到解决。
成为代表:
成为一名代表,你必须在网络上注册你的公钥,然后分配到一个32位的特有标识符。然后该标识符会被每笔交易数据的“头部”引用。
授权选票:
每个钱包有一个参数设置窗口,在该窗口里用户可以选择一个或更多的代表,并将其分级。一经设定,用户所做的每笔交易将把选票从“输入代表”转移至“输出代表”。一般情况下,用户不会创建特别以投票为目的的交易,因为那将耗费他们一笔交易费。但在紧急情况下,某些用户可能觉得通过支付费用这一更积极的方式来改变他们的投票是值得的。
保持代表诚实:
每个钱包将显示一个状态指示器,让用户知道他们的代表表现如何。如果他们错过了太多的区块,那么系统将会推荐用户去换一个新的代表。如果任何代表被发现签发了一个无效的区块,那么所有标准钱包将在每个钱包进行更多交易前要求选出一个新代表。
抵抗攻击:
在抵抗攻击上,因为前100名代表所获得的权力权是相同的,每名代表都有一份相等的投票权。因此,无法通过获得超过1%的选票而将权力集中到一个单一代表上。因为只有100名代表,可以想象一个攻击者对每名轮到生产区块的代表依次进行拒绝服务攻击。幸运的是,由于事实上每名代表的标识是其公钥而非IP地址,这种特定攻击的威胁很容易被减轻。这将使确定DDOS攻击目标更为困难。而代表之间的潜在直接连接,将使妨碍他们生产区块变得更为困难。
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,很多商业应用是不需要代币存在的。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错
介绍:在保证活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容错性。
在分布式计算上,不同的计算机透过讯息交换,尝试达成共识;但有时候,系统上协调计算机(Coordinator / Commander)或成员计算机 (Member /Lieutanent)可能因系统错误并交换错的讯息,导致影响最终的系统一致性。
拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量,寻找可能的解决办法,这无法找到一个绝对的答案,但只可以用来验证一个机制的有效程度。
而拜占庭问题的可能解决方法为:
在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中,N为计算机总数,F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后,各计算机列出所有得到的信息,以大多数的结果作为解决办法。
1)系统运转可以脱离币的存在,pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成,安全性与稳定性由业务相关方保证。
2)共识的时延大约在2~5秒钟,基本达到商用实时处理的要求。
3)共识效率高,可满足高频交易量的需求。
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据
下面说两个国产的吧~
4.dBFT: delegated BFT 授权拜占庭容错算法
介绍:小蚁采用的dBFT机制,是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。
此算法在PBFT基础上进行了以下改进:
将C/S架构的请求响应模式,改进为适合P2P网络的对等节点模式;
将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点;
为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制,通过投票决定共识参与节点(记账节点);
在区块链中引入数字证书,解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。
优点:
1)专业化的记账人;
2)可以容忍任何类型的错误;
3)记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;
4)算法的可靠性有严格的数学证明;
缺点:
1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;
2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据;
以上总结来说,dBFT机制最核心的一点,就是最大限度地确保系统的最终性,使区块链能够适用于真正的金融应用场景。
5.POOL验证池
基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制。
优点:不需要代币也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上,实现秒级共识验证。
缺点:去中心化程度不如bictoin;更适合多方参与的多中心商业模式。
❷ 区块链原理
区块链是一种技术,但它不是一种单一的技术,而是由多种技术整合的结果,包括密码学、数学、经济学、网络科学等。你可以把它看做是一个分布式共享记账技术,也可以看做是一个数据库,只不过这个数据库是由在这个链上的所有节点共同维护,每个节点都有一份账本,因为所有节点的账本一致,不同节点之间可以互相信任,对数据没有疑问,所以大家都说区块链从技术上实现了信任。详细的专业技术可以咨询一些专业的技术公司,例:金博科技,专注开发区块链相关产品,专业研发团队和完善的售后服务,可以电话咨询。
❸ 如何更好的理解区块链中的共识机制
金窝窝以一个形象生动的比喻说明:如果说共识是区块链的基础,那共识机制就是区块链的灵魂。
在解释什么是区块链时,可以用一句简洁明了的去中心化分布式分类账来概括,但是在这个账本中,是如何对在几乎相同时间内的产生的事物前后排序的,就涉及到区块链网络的共识机制。
所以金窝窝网络科技认为:共识机制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。
❹ 区块链的共识机制是什么
如何让去中心化网络达成共识?
在区块链系统当中,没有一个像银行一样的中心化记账机构,保证每一笔交易在所有记账节点上的一致性,即让全网达成共识至关重要。共识机制解决的就是这个问题。
目前主要的共识机制有工作量证明机制PoW和权益证明机制PoS。
PoW通过评估你的工作量来决定你获得记账权的机率,工作量越大,就越有可能获得此次记账机会。
PoS通过评估你持有代币的数量和时长来决定你获得记账权的机率。这就类似于股票的分红制度,持有股权相对多的人能够获得更多的分红。
DPOS与POS原理相似,只是选了一些“人大代表”。 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。
随着技术的发展,未来可能还会诞生更先进的共识机制。
❺ 区块链共识机制有哪些
1.pow( Proof of Work)工作量证明
一句话介绍:干的越多,收的越多。
2.POS Proof of Stake,权益证明
一句话介绍:持有越多,获得越多。
3.PBFT :Practical Byzantine Fault Tolerance,实用拜占庭容错
介绍:在保证活性和安全性(liveness & safety)的前提下提供了(n-1)/3的容错性。
4.dBFT: delegated BFT 授权拜占庭容错算法
介绍:小蚁采用的dBFT机制,是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。
5.POOL验证池
基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制。
智链ChainNova是一家做区块链的公司,感觉挺不错的,虽然不懂什么哈希算法,但还是知道一点点。
❻ 区块链到底有哪些特点和运作机制
如果把传统公证书的运行过程简化描述,它应该是这样的:当事人提出公证申请——公证处对申请进行评估——确认申请事项的真实性、合法性——制作、出具、送达公证书。区块链公证书的运行过程也大致如此。不过,同样的运行过程背后运作机理却并不相同,区块链公证书之所以被认为是公证新生态的宣言书,恰因为其在运作机理上对传统公证书作出了颠覆性改变。
01,区块链公证书的核心运作机理
区块链公证书的运作机理由“公证管理”和“智能辅助”两大模块组成。申请人提交申请后,区块链公证系统依靠AI技术对申请人身份及资料进行审核。同时,系统会对公证证据内容进行审查,然后出具公证书,同时上链归档。与此同时,区块链公证书正式形成,即刻满足用户在线查证需求。
区块链公证书运作机理的核心在于区块链技术的应用,无论音频、视频、照片、文档,只要盖上时间戳再上链后,即可成为永不可更改、永难销毁的证据文件。
区块链公证书运作机理中第二个重要的支撑在于人工智能的应用,这一技术的应用,大大节约了申请人申请与等待的时间,同时也极大提升了公证处文件确认的速度与准确度,免去了人工确认的时间拖沓以及可能引起的操作失误。
02,区块链公证书运作机理的特征分析
通过对区块链公证书运作机理图的详细拆解,不难发现,相比传统公证书的运作机理,区块链公证书的运作机理有着诸多值得关注的特征。
首先是同步性。区块链公证书的生成过程中,申请人、公证机构的行动几乎是同步的,申请人申请与公证机构审核、制证、出证几乎同步进行,而在传统公证中,各方的动作间存在时间间隔,过程中容易发生篡改,并且由于人工操作还会产生了大量时间成本,进一步造成过程的滞慢。区块链公证各方行动在线同步,动作痕迹与数据瞬时生成,从而降低了篡改的可能性,保证了数据文件的真实性与司法效力。
其次是互动性。区块链公证书的生成过程中,申请人、公证机构的行动是互动的——申请人提交申请、公证机构人工智能审核、制证、出证、数据归档、申请人查询各环节交叉进行。不同于传统公证中,申请人提交申请后,更多地处于被动等待的状态,降低了申请人的参与度。
再次是动态性。区块链公证书生成的过程中,证据文件是个动态的生成过程,申请公证书的过程就是公证证据生成的过程,这个过程本身就是公证书的一部分。而传统的公证,则是在公证之前,证据文件已经基本定型,公证处所做的只是一个确认盖章的过程,公证的纠纷预防性功能有所弱化。
正是由于区块链公证书在运作机理方面与传统公证书有着诸多大不相同的地方,从而决定了其之于传统公证书的绝对优势。它的同步性特征,一方面满足了数字时代民众对办事效率的要求;另一方面也加强了公证文书的真实性及法律有效性。它的互动性特征则适应了强调互动的互联网时代思维,使得公证的参与各方进入了积极的互动状态。最后,区块链公证书生成时的动态性,也极大发挥了公证机构的能动性,而不是被动确认已有证据文件,能够更充分发挥公证原本就有的预防性功能。
❼ 区块链共识机制
PoW:工作量证明 (Proof of Work,简称 PoW ) ,简单的解释就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作。因为监测工作的整个过程通常是极为低效的,而通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量,则是一种非常高效的方式。比如现实生活中的毕业证、驾驶证等等,都是通过检验结果的方式所取得的证明。这就是说,你获得多少币,取决于你对挖矿贡献的有效工作。简单的理解,你电脑性能越好,你获得的收益就会越多,这就是根据你的工作量来执行币的分配。大部分的数字货币,比如比特币、莱特币等等,都是基于 PoW 模式的虚拟货币(算力越高、挖矿时间越长,你获得的币就越多)。
PoS:PoS 是一种在公链中的共识算法,可作为 PoW 算法的一种替换。PoW是保证比特币、当前以太坊和许多其它区块链安全的一种机制,但是 PoW 算法在挖矿过程中因破坏环境和浪费电力而受到指责。PoS 试图通过以一种不同的机制取代挖矿的概念,从而解决这些问题。
PoS 机制可以被描述成一种虚拟挖矿。PoS 主要依赖于区块链自身里的代币。在PoW 中,一个用户可能拿 1000 美元来买计算机,加入网络来挖矿产生新区块,从而得到奖励。而在 PoS 中,用户可以拿 1000 美元购买等价值的代币,把这些代币当作押金放入 PoS 机制中,这样用户就有机会产生新块而得到奖励。在 PoW 中,如果用户花费 2000 美元购买硬件设备,当然会获得两倍算力来挖矿,从而获得两倍奖励。同样,在 PoS 机制中投入两倍的代币作为押金,就有两倍大的机会获得产生新区块的权利。
❽ 区块链的共识机制是什么优缺点有哪些
区块链的共识机制有很多,说一个影响力最大的比特币背后的pow共识机制,好处是安全 不可篡改 全球流通 缺点是速度太慢了 一秒钟只能处理7笔交易
❾ 区块链原理是什么
使看到一些争论区块链定义的回答, 突然意识到自己这篇解释原理的回答其实是一直是对着比特币撸的, 介于区块链的定义业界并没有一个特别明确和唯一的回答, 这里先给出个人根据所读论文而总结出的“区块链”应有特质:
1.用了具有 "哈希链" (下文有解释) 形式的数据结构保存基础数据
2.有多个结点参与系统运行(分布式)
3.通过一定的协议或算法对于基础数据的一致性达成共识(共识协议/算法)。
介于比特币目前是区块链最典型且最有影响力的应用之一, 理解比特币如何使用区块链后, 再去理解其他形式各样的区块链应用就会容易很多。