科普 | 什麼是共識機制？

在前面的科普入門文章中，大家知道了區塊鏈、挖礦、比特幣等，相信大家也可能聽過共識機制，但具體什麼是共識機制又理解不清楚。

區塊鏈從 2009 年發展至今，已經演變出多種的共識機制了，首先，我們瞭解下，共識機制的概念：

所謂“共識機制”，是通過特殊節點的投票，在很短的時間內完成對交易的驗證和確認；對一筆交易，如果利益不相干的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。

通俗來講，共識機制是要解決所謂去中心化的信任問題，因為每個節點之間默認是不認識且不可靠的，同時每個節點都不能知道其他節點是否宕機或者背叛的情況下，儘可能的保證記錄信息的準確性以及安全性。同時節點越分散，效率越低，網絡對於信息的滿意度越高，越安全。

舉例來說：

如中國一名微博大 V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識，但他們都一致認為你是個好人，那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。

相信大家已經對共識機制有了一定了解了，那麼下面詳細給大家分享常見的共識機制和其具有代表性的幣種。

PoW 工作量證明機制

最早（也是第一個）被應用的共識機制，最先被比特幣採用並且獲取了巨大成功，它支撐了比特幣系統長達 10 多年無重大故障使其平穩運行。而且 PoW 構想也符合特幣創始人中本聰最初的設想：人人皆可挖礦、按勞分配、公平公正。

PoW 屬於按勞分配，多勞多得，就如同大家在比特幣系統中一起進行數學運算，最先運算出的才能獲得獎勵。進行運算獲得獎勵的過程稱之為挖礦，參與挖礦的人們稱之為礦工。

代表幣種：BTC、BCH、LTC等。

PoW 機制的優點：

• 公平公正：去中心化程度高，人人都可以參與獲得記賬權；
• 安全係數高：全網算力越高，其安全程度也越高，如破壞該系統需要投入巨大成本；

PoW 機制的缺點：

• 資源浪費、效率低下：因每一筆交易都需要通過多數礦工的確認，在這些礦工進行運算的過程中消耗大量的電力資源等。
• 算力集中：根據往年數據顯示，在資本大量進入的情況下，過去一年礦池算力份額排名前五位的礦池佔據了比特幣總算力份額的 65%，馬太效應逐漸顯現，而算力過度集中還存在著 51% 攻擊的風險。

有問題，自然而然就有解決，如當前網絡中HTTP協議存在的問題，IPFS 就誕生，同理各種各樣的共識機制開始走上了檯面，其中最有力的挑戰者自然就是 PoS 了。

PoS 權益證明機制

因 PoW 存在的問題，PoS 在主流算法一路暢通的“殺了出來”，成為了最具有挑戰者。近幾年，基於 PoS 共識打造的區塊鏈項目越來越多，如目前市值保持第二的以太坊也加入了 PoS。“Staking經濟”在 2019 年成為了熱門詞語，同時也被交易所和錢包大力追捧。

在 PoS 機制中，是不需要消耗電力來進行運算，而是通過抵押 token 來獲得打包區塊的權利。當一筆交易發生時，系統會對打包區塊和驗證區塊的節點來進行獎勵，獎勵則是增發或者解鎖的 token。

代表幣種：ADA、ONT、ATOM等。

PoS 機制的優點：

• 不浪費資源、效率高：因其不需要拼算力挖礦，同時縮短了共識達成的時間，轉賬效率提高了；
• 弱化了中心礦池規模經濟的需求：算力集中壟斷的情形也得到了緩解，個體競爭力差別相對減小；

PoS機制的缺點：

• 被動形成中心化：因去中心化程度，容易出現強者恆強的情況，會導致富者越富，資源越來越集中的情況。
• 安全隱患：PoS機制實現較為複雜，容易產生安全漏洞。
• 無權益問題（Nothing at Stake）：用戶在PoS中可以同時在兩個分叉上面下注；無論哪一個分叉後面被公認為主鏈，該用戶都可以獲得獎勵而沒有機會成本的損失。這樣也在事實上會干擾共識的形成。

DPoS 委託權益證明機制

DPoS 機制是在 PoS 的基礎上進行了改良，舉例來說就是大家公認的投出選票，選舉出一定數量的代表，讓這些代表進行驗證和記賬等，可以理解為 PoS 的升級版。

代表幣種：EOS、TRX等。

DPoS機制的優點：

• 比 PoS 機制擁有更高的效率和性能：相比於 PoS 機制，DPoS 大幅縮小了參與驗證和記賬的節點數量。

DPoS機制的缺點:

• 去中心化程度低：相比較於只能說是弱中心化；
• 安全問題嚴重：類 PoS 機制的通病，相信大家都看到過報道，如被黑客攻擊等等。

PoC 容量證明機制

PoC 機制早在 2014 年存在了，但只是一直處於“落魄階段”，簡單說就是沒火，無人問津。PoC 機制是通過普通硬盤挖礦的共識機制。簡單來說就是利用計算機硬盤中的閒置空間來進行存儲進行挖礦獲取收益，硬盤空間越大，存儲的內容越多獲得的收益就越大。

IPFS 也類似，但不同的是 IPFS 衍生的區塊鏈項目（激勵層Filecoin）是一種去中心化存儲服務的 Marketplace（撮合交易的市場），它的重點在於如何在系統參與者互不信任的條件下，實現存儲和檢索工作的量化；PoC 是一種底層共識機制，與 PoW、PoS一樣都是去中心化網絡達成一致性狀態的算法。由此來看，兩者是完全不同的概念，唯一的共同點就是都可以使用硬盤向網絡貢獻價值來換取收益。

代表幣種：BTT、BHD等。

POC的優點：

• 挖礦門檻較低
• 去中心化程度較高，能源消耗較小

POC的缺點：

• 未來發展的侷限性可能較大，可能會有政策性風險。
• PoC並沒有實現真正的平等

其他共識

以上就是常見的共識機制和具有代表的幣種，並不能完全代表現有區塊鏈行業，如聯盟鏈常用的 PBFT，新經幣（NEM）用的 PoI 等。後續的發展，孰優孰劣之爭也遠未定局！

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