共識機制到底是什么？_POW:POS

共識機制到底是什么？

關于區塊鏈已經說了不少，但是區塊鏈的核心—共識機制想必大家還是一知半解，今天從不同方面給大家好好講講區塊鏈的共識機制。

共識機制是什么

“共識算法“在一套區塊鏈系統里面起到的作用，非常類似于CPU架構在電子設備中的核心“組件”，一個升級版的架構往往能使電腦的流暢度提升質的飛越。

區塊鏈作為一個新興產物，它們的“共識機制”也在不停的更迭，這種歷程和CPU架構的升級非常相似。

如果說共識是區塊鏈的基礎，那共識機制就是區塊鏈的靈魂。

以太坊側鏈Gnosis Chain將過渡為 PoS 共識機制:金色財經報道，以隱私為中心的Gnosis是以太坊的首批側鏈之一，它將進行版本的合并，以用其Gnosis PoS信標鏈取代其proof-of-authority（PoA）鏈。合并將在美國12月8日星期四進行，屆時將達到某個預定TTD。TTD是一種通常用于工作量證明(PoW) 區塊鏈的措施，但它也可用于為PoA鏈的分叉計時。然而，這一次，Gnosis“合并”將略有不同，因為它將PoA換成PoS。[2022/12/8 21:30:28]

我們在解釋什么是區塊鏈時，可以用一句簡潔明了的去中心化分布式分類賬來概括，但是在這個賬本中，是如何對在幾乎相同時間內的產生的事物前后排序的，就涉及到區塊鏈網絡的共識機制。

Vitalik：與PoW的共識機制相比，PoS消耗的電力減少99.95%:金色財經聯合Coinlive現場報道Singapore FinTech Festival 2022，以太坊創始人Vitalik Buterin發表題為《大合并：與 Vitalik Buterin 一起重構以太坊》的演講，談到了以太坊的合并的好處、困難和問題。Vitalik表示，與PoW的共識機制相比，PoS 消耗的電力減少了 99.95%。強大的共識設計和并行確認，讓攻擊鏈的難度增加、更容易進行升級、降低了代幣發行要求，這些都為以太坊帶來更好的穩定性。未來以太坊要提升可擴展性、用戶體驗、安全問題和隱私，Vitalik已經想到了幾個解決方案，例如danksharding，通過添加大量數據空間來改進以太坊基礎層。[2022/11/3 12:13:04]

所以共識機制，就是在一個時間段內對事物的前后順序達成共識的一種算法。

現場 | Thunder Token首席科學家：理想的共識機制應快慢結合:金色財經現場報道，6月27日在圣何塞會議中心舉行的Blockchain Connect會議上，Thunder Token首席科學家Elaine Shi說，多年來大規模的共識還沒有實現，傳統的共識（pbft，paxos等）速度比較快，但是很復雜；區塊鏈共識機制簡單機械，實現了數學上的突破。理想協議應該結合傳統共識與區塊鏈共識，將快速路徑與慢速鏈結合。[2018/6/28]

共識機制有什么用

它就像一個國家的法律，維系著區塊鏈世界的正常運轉。

BM發推特感謝V神幫助提升DPOS終版共識機制:EOS的創始人BM剛剛在推特上感謝V神幫助EOS開發團隊改善DPOS BFT終版共識機制，并附上其在5月16日早上于Medium發布的一篇名為《DPOS BFT——流水線結構拜占庭容錯機制》的文章，說明EOS.io的最終版共識機制原理。昨天晚上，以太坊的創始人Vitalik Buterin在EOS.io的Github專區評論，指出EOS.io最近更新的DPOS兼拜占庭容錯機制無法保證區塊的安全，并建議使用以太坊團隊提出的Casper FFG中的算法。[2018/5/16]

在區塊鏈上，每個人都會有一份記錄鏈上所有交易的賬本，鏈上產生一筆新的交易時，每個人接收到這個信息的時間是不一樣的，有些想要干壞事的人就有可能在這時發布一些錯誤的信息，這時就需要一個人把所有人接收到的信息進行驗證，最后公布最正確的信息。

目前常用的幾種共識機制

1、工作量證明機制(ProofofWork-PoW)是我們最熟知的一種共識機制。就如字面的解釋，PoW就是工作越多，收益越大。這里的工作就是猜數字，誰能最快的猜出這個唯一的數字，誰就能做信息公示人。

2、權益證明機制(ProofofStake-PoS)也屬于一種共識證明，它類似股權憑證和投票系統，因此也叫“股權證明算法”。由持有最多的人來公示最終信息。

3、拜占庭共識算法也是一種常見的共識證明。它與之前兩種都不相同，PBFT以計算為基礎，也沒有代幣獎勵。由鏈上所有人參與投票，少于/3個節點反對時就獲得公示信息的權利。

現有各種共識機制的問題

A、計算能力浪費

在工作量證明機制POW中，猜數字最快的通常是電腦計算能力強的。超強的計算能級僅用來猜數字，實在是浪費。

B、權益向頂層集中

在權益證明機制POS中，token的余額越多的人獲得公示信息的概率越高，公示人會得到一定的token作為獎勵，如此持有token多的人會越來越多，少的人越來越少。

C、作惡成本低下

在靠算力與權益的的多少來獲得公示信息的權利的模式當中，當算力和權益向少數人集中之后，這些少數人如果想要做一些違反規則的事情是輕而易舉的；在PBFT中，由所有人投票，如果一個沒有任何token余額的人想要搗亂，那他幾乎是完全沒有利益損失。

D、對于真正的去中心化構成威脅

在工作量證明機制中，計算能力越強，獲得記錄權利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起來猜數字，把好多電腦的算力加在一起來用，那這些抱團的人就會更容易獲得公示信息的權利，發展到最后可能公示權就直接掌握在這些人手里。

小結

1.在比特幣礦機的軍備似競賽中，POW共識算法算力集中化，似乎慢慢的偏離了原來的去中心化軌道。

DPOS給了普通用戶做決定的機會，更加的符合中本聰原有的去中心化思想的標準，然而這種說法也是顯得牽強。或者，去中心化最終是個偽命題而已。

2.相比共識機制來說，分布式，無法篡改，點對點傳輸才是區塊鏈網絡的最大核心價值所在。

3.用共識機制POW，POS，DPOS來比作區塊鏈的CPU可能不太恰當，說是區塊鏈的CPU架構可能比較適合。

比特幣網絡即使目前有著史無前例的網絡算力，終究受限于區塊的大小，以及確認速度的限制，導致其網絡大量的擁堵。

而無需耗費現實資源來處理區塊鏈網絡數據的DPOS機制，也能達到更高的確認速度和出塊速度。

隨著區塊鏈技術的持續發展，未來會繼續出現POX？POY?的算法機制嗎？畢竟區塊鏈世界才剛剛開始嘛。

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