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区块链入门100问(10):如何理解区块链的共识机制?

之前的《区块链是什么?》介绍过,区块链本质上是一个对等网络(peer-to-peer)的分布式账本数据库。

这个账本数据库在网络上的多个节点都有备份。节点和节点之间是对等的。账本的数据由哪个节点来写入呢?这就是共识机制的作用。公式机制决定来哪个节点有权力对账本进行写入操作。

在比特币系统中,我们说过,挖矿的过程就是找到一个随机数,计算出的哈希值小于或者等于目标值。由于需要进行大量的计算工作,因此这种机制叫“基于工作量证明的机制”(PoW,Proof of Work)。

比特币、莱特币、以太坊的共识机制都是PoW。PoW是目前公认的最安全的共识机制。

PoW的缺点是耗能、速度慢。PoS 是作为Pow 的替代技术提出的,意在解决PoW 的一些内在问题。

PoS,Proof of Stake,权益证明机制。最早是在点点币(PPC)里实现的。PoS没有像PoW那样挖矿,而是谁拥有更多的币,谁就更有可能获得出块的权限和奖励。PoS的优点是出块速度快,但缺点是不安全,容易收到长程攻击和无利益攻击。我们会在后面详细介绍PoS的攻击方法,欢迎关注。

DPoS是比特股(bts)首创的一种共识机制,目前EOS所用的共识机制也是DPoS。DPoS
,Delegated Proof-of-Stake,授权的权益证明机制。在 DPoS 系统中,权益持有者可以选举领导者(或称为见证人,Witness)。见证人轮流出块。

DPoS比普通的PoS的出块节点更少、速度更快。但与PoS、PoW相比,显得更中心化。由于节点少,也更容易受到DDOS攻击。

无论是DPoS还是PoS,都是有钱(币)的人说了算,他们都可能面临一个问题,后来者在他们的系统里,币少、没有话语权,那么为什么来跟你们一起玩呢?

除了以上的几种共识机制以外,还有几十种共识机制,在这里不再一一展开。

总之,共识是区块链的基础,共识机制是区块链的灵魂。共识机制决定了区块链的写入权限,使得区块链网络中的各个节点,在去中心化的体系下能够维护同一账本。共识机制就像法律一样,维系着区块链世界的正常运转。

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