dpos需要挖矿吗

❶ 什么是区块链的DPOS技术

DPOS——回归中本聪
比特币挖矿，当前存在着一种现象，即由几大矿池控制着全网多数的算力，以国内的蚁池、鱼池、国池为例，三者相加的总算力就达到了225P，占据全网算力约50%。对此，包括以太坊、比特股在内的多个crypto 2.0项目的创始人均认为，比特币挖矿已经出现了中心化的问题。Stan Larimer 则谈到了比特股的DPoS机制，中文名叫做股份授权证明机制（又称受托人机制），它的原理是让每一个持有比特股的人进行投票，由此产生101位代表 , 我们可以将其理解为101个超级节点或者矿池，而这101个超级节点彼此的权利是完全相等的。从某种角度来看，DPOS有点像是美国的议会制度，如果代表不能履行他们的职责（当轮到他们时，没能生成区块），他们会被除名，网络会选出新的超级节点来取代他们。
目前，这种币是非常盛行的。知名的以太坊在下一年就会改成POS。欧陆众筹项目众筹的币一般也是POS币，但总量是固定的。

❷ Gate.io芝麻开门如何理解POW、POS、DPOS共识机制

在区块链的世界里，保证数字货币正常发行，交易确认，维护网络正常运行等，都离不开共识机制，目前最常见的便是 PoW，PoS，DPoS 三种模式。
PoW，工作量证明机制。 最先运用在比特币挖矿中，提供算力越多的矿工，获得记账权的概率就越大。 这也是早期主流的挖矿方式，因为它算法简单，安全性比较高，但是随着挖矿难度，交易频次的增加，电力资源消耗过大，出块速度慢等缺点显现出来。无法满足现有的交易需求。
因此，PoS，权益证明机制诞生了。 PoS 按照币龄决定获得记账权的概率，币龄是指持币数量乘以持币天数，一旦获得记账权， 币龄就会被清空，相应也会得到挖矿奖励，然后再进行下一轮记账权的争夺。 这种机制不会产生能源消耗，加快了区块产出和交易确认的速度，提高了效率。 但是，PoS 也并不完美，比如拥有大量币的用户，越容易获得出块奖励，从而加大贫富差距。 最终导致过于中心化，这是目前 PoS 无法解决的。
所以，DPoS，股份授权证明机制也应运而生了。 它通过持币用户投票，选举节点进行出块和处理交易，更大的缩短了共识时间，并且还会分红给投票者和区块网络维护节点，作为他们支持和维护的奖励，优化了前两个机制存在的不 足。但是也会面临贿选而导致中心化的问题。
虽然每一种共识机制都有缺点，但都是为了解决区块链三大问题，扩展性，安全性，去中心 化而诞生，因此无优劣之分，都有价值。

❸ 为什么比特币需要挖矿

很多人很好奇，为什么人们说比特币是挖出来的。下面我给你解释下，为什么比特币这样的区块链项目需要“挖矿”。

交易需要记账人

为了达成交易，买卖双方转账需要有可信赖的人、机构来记账清算。

比如你通过支付宝把100元转账给朋友，支付宝就把你的账户减少100元，而朋友的账户增加100元。这个场景支付宝就是记账人。

信息不对称问题

可是比特币生来没有支付宝、微信、银行来支持它。比特币也不准备依赖于这些中心化机构。

其发明者中本聪设计，任何都可以来帮助记账，记账就可以获取比特币作为奖励。可是问题来了，想要帮助记账获取比特币的人很多，选择谁来记账出错概率低呢？这实际是一个信息不对称问题。

比特币系统想选出可信的人来记账，却不了解想来记账的众多参与者。为了解决这个问题，众多区块链项目想出了不同招数。

为了使得记账人可信，部分区块链干脆仅仅让个别使用者自己记账，这类项目称为私有链，实际上区块链用处不大

部分区块链项目，加入前需要先经过其他成员审核同意，这类项目叫做联盟链

还有一类区块链项目，允许任何人自由加入记账，被称为公链，比特币就属于这一类

挖矿减少信息不对称

公链要解决“记账人是否可信”这个信息不对称问题，就要用到一些手段。实际上各自挖矿方式就是在想办法解决这个问题。

下面简单介绍下常用的挖矿手段，以及解决信息不对称问题的原理。

1、工作量证明（POW）

POW是Proof of Work的简称，参与者需要证明自己确实花费了足够工作成本。

中本聪设计了一个解谜 游戏 ，要解开必须得花费大量的计算，需要购买设备、消耗电量、花费时间。谁最先解开了谜，就证明谁确实花费了不少的成本，于是让他负责记账并获得奖励。然后重新开始新一轮解谜，如此往复。这个过程你开着机器（电脑），在无数数字中寻宝，人们形象地比喻为“挖矿”。

POW其实是生活常用的减少信息不对称的手段。比如：

你肯定想到了，POW证明不是那么牢靠。早期就算付出了成本，当真的掌权也可能乱来，人性使然。对应地比特币设计了一定的防攻击措施，比如记账内容至少要超过半数的算力认可。

2、权益证明（POS）

POS是Proof of Stake的简称，参与者需要证明自己拥有足够的份额。

其假设是你有一个系统不少的股权，则你更加可信。每轮在参与者中，根据其持股的比例，给予相应概率被选为记账人。

POS也是生活常用的减少信息不对称的手段。比如：

3、POI、DPOS等其他方法

除了以上解决信息不对称的方法，一些项目对以上方法进行组合，改进衍生出一些新方法。比如：

#比特币[超话]# #数字货币# #欧易OKEx#

❹ 闪电比特币怎么挖矿

在比特币流通的这段时间里，接二连三涌现了其它各种各样的新虚拟货币，其价值性有高有低，对实体经济产生了一定的冲击，其中闪电比特币便在其中。
首先，当初为了解决Bitcoin存在的矿工中心化和网络拥堵的问题，由Lightning团队硬分叉Bitcoin而成的一条基于DPOS共识机制的区块链;那就是Lightning Bitcoin(LBTC)，而且LBTC是比特币实验的重要组成部分。
然而目前比特币的飞速发展，已经远远达不到用户的需求了，所以大家才提出了各种扩容方案，中本聪本意是一人一CPU进行挖矿，但是目前算力集中在一些大型矿池和矿机生产厂商手里，而代码的修改权限在CORE团队手里，那些持币的普通投资者根本影响不了比特币的发展，决策权缺失，分叉的本质是比特币的记账权和投票权没有进行分离。
而LBTC的共识算法对记账权和投票权进行了有效分离，一旦记账者作恶，就会被彻底剥夺记账的权力，没有任何回旋余地。
闪电比特币挖矿方案
1、LBTC采用DPOS机制出块，每个区块奖励0.0625个LBTC;
2、挖矿自第500,000块开始，至第131,499,999块(2030年底)截止;
3、减半周期为每42,000,000块，第一次减半开始于第2650,0000块。
根据买过的网友爆料，LBTC最高支持每秒几百万笔交易，比支付宝最高峰的交易笔数还要多，甚至基本上秒到帐，而且手续费为0，只有非常少非常少的矿工费用。

❺ 高斯生态：全球首个公链+去中心化交易+挖矿生态体系诞生

牛市的时候，大家欢呼雀跃，熊市的时候又万马齐喑。区块链已然沦为了机构与散户竞相逐利的机构。可无论如何炒作，正常的逻辑终究不可逾越：正如基础设施之于互联网，3G、4G之于移动互联网，底层公链之于区块链应用的重要程度不言而喻。在经历各种惊天乱象之后，底层区块链技术急需突破，正所谓“公链重生，路在何方？”

技术无极限，也无止境，伴随着 科技 水平的日益提高，技术永远不会停止更新迭代的步伐。相对于BTC和ETH的技术体系，GAUSS的出现，从性能和生态的角度，重新定义了公链技术的发展方向，从最基础的技术层面推动了区块链行业的整体发展和生态建设。GAUSS 2.0顺势而为，与时代同行，赋能经济生态，打通、重塑金融体系的各个环节，致力于打造一个安全高效、自治稳定、易用透明的价值金融新体系。

可参与、可分享、可获得、可使用，GAUSS不是把自己定义为一种直接的金融投资品，抑或是一种融资工具、一种圈钱符号，而是依靠区块链技术创新让行业应用落地。GAUSS通过自身商业模式的变革，在数字经济领域实现了生产关系，实现了数字资本的作用，响应了全球数字经济浪潮。

1、跨链网关：网关是核心，是协议转换。

2、跨链钱包：钱包是数字资产银行。

3、跨链交易所：交易所是工具，提供流通。

4、数据桥接链：桥接是各类账本数据之间的整合。

GAUSS作为当下的明星项目，深受投资者们的青睐。其以区块链技术为底层技术基础，以互联网、传统金融、服务网络为实践基础，紧密结合一带一路。而对于2020年，是区块链技术应用的元年，GAUSS也必将迸发巨大的价值。而对于GAUSS来讲，以下都是我们看好GAUSS的理由：

1. GAUSS打造金融大数据平台

GAUSS提供了一个为全球中小微企业及商业赋能的高效、安全、可信的数字经济区块链生态应用大数据平台，打造无边界流通、整合共享、协同创新的全球社区自治联盟，在数字溯源、数字钱包、数字银行、数字支付、数字借贷、数字金融、数字实体领域发挥重要作用。

2.实现经济价值的直接转换

GAUSS将提供一个开放的网络供所有人自由选择，公链底层技术的搭建将链上的所有通证赋予强大的交易吞吐量和安全存储的环境，在GAUSS的生态中，所有的通证开发者与通证爱好者都可以有效的参与到公链的建设体系当中。

3. 打造数字经济区块链生态圈

GAUSS将颠覆传统行业，建立一个先进独特的去中心化产业生态，创建成为一个服务全球开放、协同、公平、公正、繁荣、共赢的规模超万亿美元的数字经济区块链生态圈。

4. 打造区块链服务的基础设施

高斯是一个大生态，是为区块链所有的公链，联盟链，私链，侧链，子链提供服务的基础设施。

5. GAUSS 正态去中心化交易所

全球首家大容量链上交易系统（双向链上交易），每笔交易低于10s，具有链名域名服务器，可轻松访问各区块链。无手机，无短信，无邮箱，无身份证实名验证，无充币无提币概念，所有用户资产均在链上钱包中；完全透明化，每笔交易均在链上，区块记录，公开可查；所有企业链改无门槛，通过高斯链各节点投票表决，只要符合要求，即可上正态交易所交易。

6. 硬核的国际团队强势打造

GAUSS区块链系统搭建团队主要由中国、德国、美国、新加坡、韩国及东南亚国家的企业家、高精尖技术人士、顶级风投团队等构成，并获得亚太地区和非洲共42个国家政府的大力支持。

7. 拥有交易所和钱包等丰富的生态布局

GAUSS是一个设施齐全的区块链生态系统，系统内不仅有自己的交易所正态交易所以及钱包GAUSS2.0，可以随时随地多终端交易。同时钱包也将作为生态流量入口，用户通过钱包打开生态并创造价值，正态交易所也将在这个过程中与钱包形成联动。

8.顶尖公链技术构架

GAUSS公链实现了联盟链+多主流公链数据上链耦合，以区块链技术的去信任特点，保证资产流通与投资公开透明化。并运用 DeFI 构建GAUSS底层的去中心化金融系统，为全球所有用户提供良好的治理机制。同时，构建侧链结构，智能合约部署在主链交易等部署在侧链的方式提升系统运行效率，并配备KYC系统、三方登录系统，为GAUSS系统商用打下坚实基础。

9. 挖矿生态：支持POW. POS. DPOS挖矿

BTC的成功就是最好的说明。设计上独一无二，同时又是一个自动运行的数字网络体系，在经过十年的历练，BTC已经发展成为两千亿美元市值的产品。不言而喻，GAUSS也同样如此。GAUSS 支持POW. POS. DPOS挖矿，使挖矿行业迎来一个新的时代。

10. 超前的通证体系设计

GAUSS采用通证的发行模式，将项目进行开源，做到有价值发行。通过通证重新分配项目收益，以此吸引更多的投资者和社区用户参与到公链的建设当中，随着市场持有通证用户越来越多，通证的价值将越来越高，社区用户、投资者和项目本身都可以从中受益。

11.强大的可信数据价值网络

GAUSS公链2.0将建立一个强大的可信数据价值网络，来服务于全球的数据经济市场。搭建一个完整的商业生态，提供一站式可信的安全生态环境，让个人、企业都能参与到GAUSS数字经济生态公链的应用当中来。未来GAUSS数字经济生态公链将实现线上线下互通，万事万物共联，整合区块链、供应链金融、大数据与人工智能技术，建立通证经济体系，打造新的全球数字经济体。

12.强大的GAUSS自治社区

GAUSS公链2.0生态属全球社区自治，扁平化、自主化。所有社区有权主张GAUSS生态发展，各企业及个人自主的资源，发挥自主优势，结合GAUSS通证，共同建设GAUSS生态。

13.交易快捷安全，满足金融交易高性能需求

GAUSS公链2.0，是一个基于全新金融生态框架开发的去中心化区块链主网生态系统，旨在建立一个全球化、去中心、跨平台、资产具备统一价值保障且有高流通性的生态，为全球开发者提供便捷的金融技术渠道，为每一个社区用户提供一个稳定、高效的底层服务平台。相较于1.0版本的公链系统，它的转账速度更快、吞吐量更高、稳定性更强。

14.与比特币、以太坊互补的商业媒介

GAUSS公链2.0的卓越功能在于交易成本低廉、交易快捷简单、公开透明、存储量大以及匿名性强等特性。此外，相比于其他主要以数学计算为基础的货币，它可以确保拥有更好的存储效率。在大数据背景下，GAUSS 2.0凭借高性能、丰富的链上配套功能以及海量的链上数据交易存储，GAUSS 2.0已经成为与比特币、以太坊互补的商业媒介。

15.投资利润自由进出

投入金额和利润自由进出，不存在任何形式或者变相形式的锁仓，多赢普惠，为投资者提供一个安全性高和外在流动内在稳定的投资赛道。

16.完美支持Defi，支持全球多样化支付场景

GAUSS全球开发者开放平台，将支持去中心化支付、交易等应用场景，开发者可以在开放平台构建自己的支付场景，未来将会有越来越多的应用基于GAUSS底层技术诞生。依托Defi生态，强强联手，突破现有技术、模式的桎梏，构建一艘以GAUSS为本的区块链航母。

17. 全球布道，打造超强GAUSS共识公链

GAUSS有着权威机构的信用背书，GAUSS也将以此为基础不断的进行国际化延伸，让GAUSS的价值蔓延全球。GAUSS正开展全球行，积极的让全球知名企业加入GAUSS生态，吸引巨大的传统领域用户作为流量，共识的力量将引爆GAUSS生态的商业价值，空前性的值为GAUSS通证赋值。

18.GAUSS让本性回归，价值回归

在GAUSS团队看来，深耕公链底层技术，凭借技术亮点在这个跌宕起伏的市场上披荆斩棘，既需要实力加持也需要思想先行。在新兴行业中，思想和时机这两个因素和技术应用一样关键。

19.GAUSS抢占头矿，选择资产独到

GAUSS抢占头矿，打散GAUSS持币大户，杜绝潜在的抛压，币价的上涨将提高推广难度GAUSS也将越来越难获取。GAUSS保证用户随进随出，支持质押式挖矿，矿池结算规则，公开透明可查；所有规则均通过智能合约写在链上。

20.审时度势，让金融更高效

区块链技术的出现，犹如在人类 科技 社会 平稳发展的当下惊起平地一声雷。而GAUSS主网2.0的诞生和GAUSS生态布局的完善，注定将开拓一个数字主权新时代。GAUSS在 探索 中，一直在践行一件事情，那就是用区块链的某种方式支持战略发展。让技术开始衍生，让价值形成生态，开拓GAUSS区块链新应用和新金融业务模式，做好快速发展的准备，不断把握新出现的机遇，保持行业领军者。

全面分析了GAUSS的技术、团队、应用、共识等板块，GAUSS具备了一个超级公链的基本内核，是2020年最当之无愧公链黑马，也是最具投资价值的公链项目。GAUSS 2.0将会着眼于重构产业价值链，通过共享与共赢，赋能全球开发者，予利每个社区用户，为传统行业打造区块链生态，为整个区块链行业提供基础支撑。

GAUSS的辉煌壮举，将邀您共同见证！

❻ 数字货币中的质押挖矿是什么意思和比特币挖矿有什么区别

质押挖矿可以理解成生活中的放在银行的活期存单，比如CellETF(celletf.io)的挖矿，而比特币挖矿简单来讲就是全网矿工一起来做一道题目，谁先做出来，谁就会得到比特币奖励。

❼ 区块链的共识机制

一、区块链共识机制的目标

区块链是什么？简单而言，区块链是一种去中心化的数据库，或可以叫作分布式账本(distributed ledger)。传统上所有的数据库都是中心化的，例如一间银行的账本就储存在银行的中心服务器里。中心化数据库的弊端是数据的安全及正确性全系于数据库运营方（即银行），因为任何能够访问中心化数据库的人（如银行职员或黑客）都可以破坏或修改其中的数据。

而区块链技术则容许数据库存放在全球成千上万的电脑上，每个人的账本通过点对点网络进行同步，网络中任何用户一旦增加一笔交易，交易信息将通过网络通知其他用户验证，记录到各自的账本中。区块链之所以得其名是因为它是由一个个包含交易信息的区块（block）从后向前有序链接起来的数据结构。

很多人对区块链的疑问是，如果每一个用户都拥有一个独立的账本，那么是否意味着可以在自己的账本上添加任意的交易信息，而成千上万个账本又如何保证记账的一致性？ 解决记账一致性问题正是区块链共识机制的目标 。区块链共识机制旨在保证分布式系统里所有节点中的数据完全相同并且能够对某个提案（proposal）（例如是一项交易纪录）达成一致。然而分布式系统由于引入了多个节点，所以系统中会出现各种非常复杂的情况；随着节点数量的增加，节点失效或故障、节点之间的网络通信受到干扰甚至阻断等就变成了常见的问题，解决分布式系统中的各种边界条件和意外情况也增加了解决分布式一致性问题的难度。

区块链又可分为三种：

公有链：全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是“完全去中心化“的，因为没有任何人或机构可以控制或篡改其中数据的读写。公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。

联盟链：联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链。每个机构都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。这类区块链被认为是“部分去中心化”。

私有链：指其写入权限是由某个组织和机构控制的区块链。参与节点的资格会被严格的限制，由于参与的节点是有限和可控的，因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击、并且能够做到身份认证等金融行业必须的要求。相比中心化数据库，私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误，也能够迅速发现来源，因此许多大型金融机构在目前更加倾向于使用私有链技术。

二、区块链共识机制的分类

解决分布式一致性问题的难度催生了数种共识机制，它们各有其优缺点，亦适用于不同的环境及问题。被众人常识的共识机制有：

l PoW（Proof of Work）工作量证明机制

l PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制

l DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制

l PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法

l DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法

l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议

l RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法

l Pool验证池共识机制

（一）PoW（Proof of Work）工作量证明机制

1. 基本介绍

在该机制中，网络上的每一个节点都在使用SHA256哈希函数(hash function) 运算一个不断变化的区块头的哈希值 (hash sum)。 共识要求算出的值必须等于或小于某个给定的值。 在分布式网络中，所有的参与者都需要使用不同的随机数来持续计算该哈希值，直至达到目标为止。当一个节点的算出确切的值，其他所有的节点必须相互确认该值的正确性。之后新区块中的交易将被验证以防欺诈。

在比特币中，以上运算哈希值的节点被称作“矿工”，而PoW的过程被称为“挖矿”。挖矿是一个耗时的过程，所以也提出了相应的激励机制（例如向矿工授予一小部分比特币）。PoW的优点是完全的去中心化，其缺点是消耗大量算力造成了的资源浪费，达成共识的周期也比较长，共识效率低下，因此其不是很适合商业使用。

2. 加密货币的应用实例

比特币(Bitcoin) 及莱特币(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三个阶段（Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会）皆采用PoW机制，其第四个阶段 (Serenity宁静) 将采用权益证明机制。PoW适用于公有链。

PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平，但在现有框架下，采用PoW的“挖矿”形式，将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平，并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS（5笔/秒），以太坊目前受到单区块GAS总额的上限，所能达到的交易频率大约是25TPS，与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。

3. 简图理解模式

（ps：其中A、B、C、D计算哈希值的过程即为“挖矿”，为了犒劳时间成本的付出，机制会以一定数量的比特币作为激励。）

（Ps：PoS模式下，你的“挖矿”收益正比于你的币龄(币的数量*天数)，而与电脑的计算性能无关。我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明，如淘金。假设矿石含金量为p% 质量, 当你得到一定量黄金时，我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到的黄金数量越多，这个证明越可靠。）

（二）PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制

1.基本介绍

PoS要求人们证明货币数量的所有权，其相信拥有货币数量多的人攻击网络的可能性低。基于账户余额的选择是非常不公平的，因为单一最富有的人势必在网络中占主导地位，所以提出了许多解决方案。

在股权证明机制中，每当创建一个区块时，矿工需要创建一个称为“币权”的交易，这个交易会按照一定比例预先将一些币发给矿工。然后股权证明机制根据每个节点持有代币的比例和时间（币龄）， 依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，以加快节点寻找随机数的速度，缩短达成共识所需的时间。

与PoW相比，PoS可以节省更多的能源，更有效率。但是由于挖矿成本接近于0，因此可能会遭受攻击。且PoS在本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算，所以它同样难以应用于商业领域。

2.数字货币的应用实例

PoS机制下较为成熟的数字货币是点点币（Peercoin）和未来币（NXT），相比于PoW，PoS机制节省了能源，引入了" 币天 "这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去，而不需要额外购买设备（矿机、显卡等）。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关，即持有人持有的代币数量越多、时间越长，其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块，持币人持有的币天即清零，重新进入新的循环。

PoS适用于公有链。

3.区块签署人的产生方式

在PoS机制下，因为区块的签署人由随机产生，则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块，尽可能多的去清零他的"币天"。因此整个网络中的流通代币会减少，从而不利于代币在链上的流通，价格也更容易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况，整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言，PoS机制下作恶的成本很低，因此对于分叉或是双重支付的攻击，需要更多的机制来保证共识。稳定情况下，每秒大约能产生12笔交易，但因为网络延迟及共识问题，需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看，生成区块（即清零"币天"）的速度远低于网络传播和广播的速度，因此在PoS机制下需要对生成区块进行"限速"，来保证主网的稳定运行。

4.简图理解模式

（PS：拥有越多“股份”权益的人越容易获取账权。是指获得多少货币，取决于你挖矿贡献的工作量，电脑性能越好，分给你的矿就会越多。）

（在纯POS体系中，如NXT，没有挖矿过程，初始的股权分配已经固定，之后只是股权在交易者之中流转，非常类似于现实世界的股票。）

（三）DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制

1.基本介绍

由于PoS的种种弊端，由此比特股首创的权益代表证明机制 DPoS（Delegated Proof of Stake）应运而生。DPoS 机制中的核心的要素是选举，每个系统原生代币的持有者在区块链里面都可以参与选举，所持有的代币余额即为投票权重。通过投票，股东可以选举出理事会成员，也可以就关系平台发展方向的议题表明态度，这一切构成了社区自治的基础。股东除了自己投票参与选举外，还可以通过将自己的选举票数授权给自己信任的其它账户来代表自己投票。

具体来说， DPoS由比特股（Bitshares）项目组发明。股权拥有着选举他们的代表来进行区块的生成和验证。DPoS类似于现代企业董事会制度，比特股系统将代币持有者称为股东，由股东投票选出101名代表， 然后由这些代表负责生成和验证区块。 持币者若想称为一名代表，需先用自己的公钥去区块链注册，获得一个长度为32位的特有身份标识符，股东可以对这个标识符以交易的形式进行投票，得票数前101位被选为代表。

代表们轮流产生区块，收益（交易手续费）平分。DPoS的优点在于大幅减少了参与区块验证和记账的节点数量，从而缩短了共识验证所需要的时间，大幅提高了交易效率。从某种角度来说，DPoS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。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：投票积极性不高，绝大部分代币持有者未参与投票；另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。

DPoS机制要求在产生下一个区块之前，必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的" 全民挖矿 "，DPoS则是利用类似" 代表大会 "的制度来直接选取可信任节点，由这些可信任节点（即见证人）来代替其他持币人行使权力，见证人节点要求长期在线，从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。 DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度，在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别，非常适合企业级的应用。 因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高，更要求长期稳定性，因此DPoS是非常不错的选择。

2. 股份授权证明机制下的机构与系统

理事会是区块链网络的权力机构，理事会的人选由系统股东（即持币人）选举产生，理事会成员有权发起议案和对议案进行投票表决。

理事会的重要职责之一是根据需要调整系统的可变参数，这些参数包括：

l 费用相关：各种交易类型的费率。

l 授权相关：对接入网络的第三方平台收费及补贴相关参数。

l 区块生产相关：区块生产间隔时间，区块奖励。

l 身份审核相关：审核验证异常机构账户的信息情况。

l 同时，关系到理事会利益的事项将不通过理事会设定。

在Finchain系统中，见证人负责收集网络运行时广播出来的各种交易并打包到区块中，其工作类似于比特币网络中的矿工，在采用 PoW(工作量证明)的比特币网络中，由一种获奖概率取决于哈希算力的抽彩票方式来决定哪个矿工节点产生下一个区块。而在采用 DPoS 机制的金融链网络中，通过理事会投票决定见证人的数量，由持币人投票来决定见证人人选。入选的活跃见证人按顺序打包交易并生产区块，在每一轮区块生产之后，见证人会在随机洗牌决定新的顺序后进入下一轮的区块生产。

3. DPoS的应用实例

比特股(bitshares) 采用DPoS。DPoS主要适用于联盟链。

4.简图理解模式

（四）PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法

1. 基本介绍

PBFT是一种基于严格数学证明的算法，需要经过三个阶段的信息交互和局部共识来达成最终的一致输出。三个阶段分别为预备 (pre-prepare)、准备 (prepare)、落实 (commit)。PBFT算法证明系统中只要有2/3比例以上的正常节点，就能保证最终一定可以输出一致的共识结果。换言之，在使用PBFT算法的系统中，至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点 (包括有意误导、故意破坏系统、超时、重复发送消息、伪造签名等的节点，又称为”拜占庭”节点)。

2. PBFT的应用实例

著名联盟链Hyperledger Fabric v0.6采用的是PBFT，v1.0又推出PBFT的改进版本SBFT。PBFT主要适用于私有链和联盟链。

3. 简图理解模式

上图显示了一个简化的PBFT的协议通信模式，其中C为客户端，0 – 3表示服务节点，其中0为主节点，3为故障节点。整个协议的基本过程如下：

(1) 客户端发送请求，激活主节点的服务操作；

(2) 当主节点接收请求后，启动三阶段的协议以向各从节点广播请求；

(a) 序号分配阶段，主节点给请求赋值一个序号n，广播序号分配消息和客户端的请求消息m，并将构造pre-prepare消息给各从节点；

(b) 交互阶段，从节点接收pre-prepare消息，向其他服务节点广播prepare消息；

(c) 序号确认阶段，各节点对视图内的请求和次序进行验证后，广播commit消息，执行收到的客户端的请求并给客户端响应。

(3) 客户端等待来自不同节点的响应，若有m+1个响应相同，则该响应即为运算的结果；

（五）DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法

1. 基本介绍

DBFT建基于PBFT的基础上，在这个机制当中，存在两种参与者，一种是专业记账的“超级节点”，一种是系统当中不参与记账的普通用户。普通用户基于持有权益的比例来投票选出超级节点，当需要通过一项共识（记账）时，在这些超级节点中随机推选出一名发言人拟定方案，然后由其他超级节点根据拜占庭容错算法（见上文），即少数服从多数的原则进行表态。如果超过2/3的超级节点表示同意发言人方案，则共识达成。这个提案就成为最终发布的区块，并且该区块是不可逆的，所有里面的交易都是百分之百确认的。如果在一定时间内还未达成一致的提案，或者发现有非法交易的话，可以由其他超级节点重新发起提案，重复投票过程，直至达成共识。

2. DBFT的应用实例

国内加密货币及区块链平台NEO是 DBFT算法的研发者及采用者。

3. 简图理解模式

假设系统中只有四个由普通用户投票选出的超级节点，当需要通过一项共识时，系统就会从代表中随机选出一名发言人拟定方案。发言人会将拟好的方案交给每位代表，每位代表先判断发言人的计算结果与它们自身纪录的是否一致，再与其它代表商讨验证计算结果是否正确。如果2/3的代表一致表示发言人方案的计算结果是正确的，那么方案就此通过。

如果只有不到2/3的代表达成共识，将随机选出一名新的发言人，再重复上述流程。这个体系旨在保护系统不受无法行使职能的领袖影响。

上图假设全体节点都是诚实的，达成100%共识，将对方案A（区块）进行验证。

鉴于发言人是随机选出的一名代表，因此他可能会不诚实或出现故障。上图假设发言人给3名代表中的2名发送了恶意信息（方案B），同时给1名代表发送了正确信息（方案A）。

在这种情况下该恶意信息（方案B）无法通过。中间与右边的代表自身的计算结果与发言人发送的不一致，因此就不能验证发言人拟定的方案，导致2人拒绝通过方案。左边的代表因接收了正确信息，与自身的计算结果相符，因此能确认方案，继而成功完成1次验证。但本方案仍无法通过，因为不足2/3的代表达成共识。接着将随机选出一名新发言人，重新开始共识流程。

上图假设发言人是诚实的，但其中1名代表出现了异常；右边的代表向其他代表发送了不正确的信息（B）。

在这种情况下发言人拟定的正确信息（A）依然可以获得验证，因为左边与中间诚实的代表都可以验证由诚实的发言人拟定的方案，达成2/3的共识。代表也可以判断到底是发言人向右边的节点说谎还是右边的节点不诚实。

（六）SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议

1. 基本介绍

SCP 是 Stellar (一种基于互联网的去中心化全球支付协议) 研发及使用的共识算法，其建基于联邦拜占庭协议 (Federated Byzantine Agreement) 。传统的非联邦拜占庭协议（如上文的PBFT和DBFT）虽然确保可以通过分布式的方法达成共识，并达到拜占庭容错 (至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点)，它是一个中心化的系统 — 网络中节点的数量和身份必须提前知晓且验证过。而联邦拜占庭协议的不同之处在于它能够去中心化的同时，又可以做到拜占庭容错。

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（七）RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法

1. 基本介绍

RPCA是Ripple（一种基于互联网的开源支付协议，可以实现去中心化的货币兑换、支付与清算功能）研发及使用的共识算法。在 Ripple 的网络中，交易由客户端（应用）发起，经过追踪节点（tracking node）或验证节点（validating node）把交易广播到整个网络中。追踪节点的主要功能是分发交易信息以及响应客户端的账本请求。验证节点除包含追踪节点的所有功能外，还能够通过共识协议，在账本中增加新的账本实例数据。

Ripple 的共识达成发生在验证节点之间，每个验证节点都预先配置了一份可信任节点名单，称为 UNL（Unique Node List）。在名单上的节点可对交易达成进行投票。共识过程如下：

(1) 每个验证节点会不断收到从网络发送过来的交易，通过与本地账本数据验证后，不合法的交易直接丢弃，合法的交易将汇总成交易候选集（candidate set）。交易候选集里面还包括之前共识过程无法确认而遗留下来的交易。

(2) 每个验证节点把自己的交易候选集作为提案发送给其他验证节点。

(3) 验证节点在收到其他节点发来的提案后，如果不是来自UNL上的节点，则忽略该提案；如果是来自UNL上的节点，就会对比提案中的交易和本地的交易候选集，如果有相同的交易，该交易就获得一票。在一定时间内，当交易获得超过50%的票数时，则该交易进入下一轮。没有超过50%的交易，将留待下一次共识过程去确认。

(4) 验证节点把超过50%票数的交易作为提案发给其他节点，同时提高所需票数的阈值到60%，重复步骤(3)、步骤(4)，直到阈值达到80%。

(5) 验证节点把经过80%UNL节点确认的交易正式写入本地的账本数据中，称为最后关闭账本（last closed ledger），即账本最后（最新）的状态。

在Ripple的共识算法中，参与投票节点的身份是事先知道的，因此，算法的效率比PoW等匿名共识算法要高效，交易的确认时间只需几秒钟。这点也决定了该共识算法只适合于联盟链或私有链。Ripple共识算法的拜占庭容错（BFT）能力为（n-1）/5，即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。

2. 简图理解模式

共识过程节点交互示意图：

共识算法流程：

（八）POOL验证池共识机制

Pool验证池共识机制是基于传统的分布式一致性算法（Paxos和Raft）的基础上开发的机制。Paxos算法是1990年提出的一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。过去, Paxos一直是分布式协议的标准，但是Paxos难于理解，更难以实现。Raft则是在2013年发布的一个比Paxos简单又能实现Paxos所解决问题的一致性算法。Paxos和Raft达成共识的过程皆如同选举一样，参选者需要说服大多数选民(服务器)投票给他，一旦选定后就跟随其操作。Paxos和Raft的区别在于选举的具体过程不同。而Pool验证池共识机制即是在这两种成熟的分布式一致性算法的基础上，辅之以数据验证的机制。

❽ 虚拟数字货币必须要靠挖矿机挖吗

不是的，只有POW证明机制的币需要挖矿，这些币大多为老牌数字货币，例如比特币、莱特币、瑞泰币、狗狗币等等。
POS证明机制的币是不需要挖矿的，不需要挖矿机，是通过钱包挖矿进行的，好利息差不多。