區塊鏈之共識機制

我們經常說區塊鏈降低了信任的建立成本,實現了價值互聯網。今天我們來聊聊區塊鏈最核心的部分———共識機制。

那麼什麼是共識機制呢?

其實共識機制在我們生活中無處不在。比如我們經常說的少數服從多數原則,就是一種最典型的共識機制。所謂共識機制就是當出現意見不一致時,參與決策的各方達成一致時使用的規則。在現實社會中,我們可以用投票原則,少數服從多數或者用抽籤原則來實現公正性。

用專業的話來說,在區塊鏈中,共識機制主要用來解決誰來構造區塊,以及如何維護全網數據一致性的問題。

區塊鏈之共識機制

那麼區塊鏈比較常見的「共識機制」又分哪幾種呢?

下面簡單的給大家介紹下:

1.工作量證明機制PoW

工作量證明機制,簡稱PoW,可簡單理解為一份證明,證明你做過一定量的工作,即我通過查看工作結果就能知道你完成了指定量的工作。

舉個通俗點的例子:

假設這裡有一萬塊錢,然後我寫下了1-1000之間的某個數字,規定只要猜中我寫的數字就可以拿到這一萬塊,那麼很明顯,猜的次數越多,就越有可能猜中,也越有可能拿到這一萬塊,而猜的次數,則代表了工作量。而猜的人,則叫做礦工,而礦工之間也有差別,可能你猜的快而我猜的慢,猜的速度就叫做算力;如果多個人聯合起來一起猜,猜的速率會提高,算力也自然會提高,這就叫做礦池。

目前大家耳熟能詳的比特幣就是採用這種工作機制,礦工、礦池、挖礦機制,比特幣總數量2100萬枚,介於這種機制,比特幣通過密碼學及哈希算法永恆固定10分鐘出一個區塊,算一算截止到2140年全部挖完,後期礦工就通過轉賬手續費繼續維持運作。

2.權益證明機制PoS

權益證明機制,簡稱PoS,也稱股權證明機制。類似於把資產存在銀行裡,銀行會通過你持有數字資產的數量和時間給你分配相應的收益。

舉個通俗點的例子:

最近有個非常火的手機遊戲叫做王者榮耀。在王者榮耀的奪寶界面只要幸運值越高,獲得稀有物品的機會就會越大,這個稀有物品,在區塊鏈的世界裡,便是出塊、然後拿到獎勵的權利;在王者榮耀裡,每次只要用手中的鑽石參與奪寶就可以讓幸運值節節攀升,直到達到某個溢出值或者在達到溢出值之前抽到了稀有物品,幸運值則會直接清零並重新計算。

對於區塊鏈世界的PoS共識機制來說,只要手中的幣足夠多、並且拿的時間足夠長(幣數量*持幣時間=幣齡),猜到隨機數的概率就越來越大,因為難度會隨著幣的數量以及幣齡等比例降低,如果說你在剛拿到幣,幣齡為0的時候挖礦,概率只有一萬分之一的時候,那麼隨著時間的延長,挖到的概率會慢慢變成千分之一、甚至百分之一。

目前居於全球數字貨幣第二位的以太坊就是這種機制,佔用資源比較小,出塊時間比較短,能承載的交易量比比特幣模式有大的升級。

3.股份授權證明機制DPoS

委託權益證明機制,簡稱DPoS,是在PoS的基礎上,將記賬人的角色專業化,先通過權益來選出記賬人,然後記賬人之間再輪流記賬的方式。

也舉個通俗點的例子:

就像咱們國家現在的人民代表大會制度,我們不可能每個人都去中南海開會陳述自己的想法,於是以民主的方式推選出能夠代表我們、表達我們看法的人去參會,這就是人大代表,對應著現在所有采用了DPoS共識機制的項目的超級節點。

目前耳熟能詳的網紅數字貨幣EOS採取這種機制,但是現對於區塊鏈的本質來說,EOS選取21個超級節點的行為屬於弱中心化,節點之外的機構無法參與記賬,這種模式傳輸速度可以達到每秒百萬級別,更適用於以後搭建底層技術。

此外還有PBFT拜占庭機制等十幾種共識機制,小編後期再介紹給大家。

其實各種共識機制各有優劣,共識機制是區塊鏈的靈魂。只有理解了共識機制,才能在區塊鏈的世界裡走的更遠。

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