区块链中常见的共识机制

一.PoW

依靠机器进行数学运算来获取记账权&＃xff0c;对资源的消耗很大&＃xff0c; 共识机制高&＃xff0c;可监管性弱&＃xff0c;与此同时每次达成共识需要全网共同参与&＃xff0c;性能效率比较低&＃xff0c;在容错性方面&＃xff0c;允许全网50%的节点出错&＃xff0c;优缺点同样也很明显。

PoW的优点&＃xff1a;完全去中心化&＃xff0c;节点自由进出。

PoW的缺点&＃xff1a;目前比特币已经吸引了全球大部分的运算能力&＃xff0c;其他再使用PoW共识机制的区块链应用很难获得相同的计算能力来保障自身的安全&＃xff0c;同时由于挖矿造成大量的资源被浪费&＃xff0c;共识达成的周期很长。

目前使用PoW的项目主要有&＃xff1a;比特币、以太坊的前三个阶段&＃xff0c;Frontier(前沿)、Homestead(家园)、Metropolis(大都会)。而以太坊的第四个阶段&＃xff1a;S热热你同意&＃xff08;宁静&＃xff09;将采用权益证明机制。

二.PoS

在PoW中&＃xff0c;一个用户可能拿1000美元来购买计算机&＃xff0c;并加入网络来挖矿借此来产生新的区块&＃xff0c;从而得到奖励。而在PoS中&＃xff0c;用户则可以拿1000美元来购买等价的代币&＃xff0c;并将这些代币作为押金放入到PoS机制中&＃xff0c;这样一来用户就会有机会因为产生新的区块而得到奖励。

PoS的优点&＃xff1a;在一定程度上缩短了共识达成的时间&＃xff0c;不再需要消耗大量的能源去挖矿。

PoS的缺点&＃xff1a;还是需要挖矿&＃xff0c;没有从本质上解决商业应用的痛点&＃xff0c;所有的确认都只是一个概率上的表达&＃xff0c;而不是一个确定性的事情&＃xff0c;理论上有可能存在其他攻击的影响。

三.DPOS

DPOS的主要工作原理为&＃xff0c;每一个股东按其持股比例拥有相应的影响力&＃xff0c;51%的股东投票结果将是不可逆并且有约束力的&＃xff0c;其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准&＃xff0c;为了达到这个目的&＃xff0c;每个股东可以将其股票授权于一名代表&＃xff0c;获得票数最多的前100位代表将按照既定的时间表轮流产生区块&＃xff0c;每一位代表分配到一个时间段来产生区块。

四.Pow&＃43;Pos 混合

这种混合的共识方法为所有矿工&＃xff08;工作量证明法支持者&＃xff09;和代币持有人&＃xff08;权益证明法支持者&＃xff09;提供了赢得区块的平等机会。矿工可以通过增加工作量来提升赢得区块的机会&＃xff0c;代币持有者也可以通过持有更多代币来增加他们&＃xff08;赢得区块&＃xff09;的机会。每个群体都有50&＃xff05;的机会获胜。

五.Pool验证池

Pool验证池&＃xff0c;基于传统的分布式一致性技术&＃xff0c;加上数据验证机制&＃xff1b;是目前行业链大范围在使用的共识机制

优点&＃xff1a;不需要代币也可以工作&＃xff0c;在成熟的分布式一致性算法&＃xff08;Pasox、Raft&＃xff09;基础上&＃xff0c;实现秒级共识验证&＃xff1b;

缺点&＃xff1a;去中心化程度不如bictoin&＃xff1b;更适合多方参与的多中心商业模式

六.PBFT&＃xff1a;实用拜占庭容错算法

PBFT是一种状态机副本复制算法&＃xff0c;即服务作为状态机进行建模&＃xff0c;状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态&＃xff0c;同时也实现了服务的操作。将所有的副本组成的集合使用大写字母R表示&＃xff0c;使用0到|R|-1的整数表示每一个副本。为了描述方便&＃xff0c;假设|R|&＃61;3f&＃43;1&＃xff0c;这里f是有可能失效的副本的最大个数。尽管可以存在多于3f&＃43;1个副本&＃xff0c;但是额外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。