比特币:科普：浅谈POW/POS共识机制-ODAILY

在前面的文章中，我们科普了挖矿的原理和应用，那么如何在区块链中确保交易的准确性和有效性呢？

让我们再次回到特定的情境中。在传统的金融系统里，A向B转账了一笔钱，这个行为会被保存在银行数据库里，也就是交易数据的真实性由银行这样的传统机构保证，以他们的记录为准。但是在比特币系统中，可能有的节点记录了A向B转账的事情，有的节点没有记录，那系统到底如何确认这笔转账的真实性呢？

于是通过一个合适的共识机制，让整个系统能做出统一的决定，就很重要了。

相信这时候有人会提出，这不是很简单吗，让所有人投票，少数服从多数就好了！

稳定币crvUSD科普创新清算机制LLAMMA，可在抵押品价格下跌时逐步替换为稳定币:1月17日消息，Curve官方科普其稳定币crvUSD创新的清算机制LLAMMA，解释了LLAMMA通过AMM的特性进行针对债务人更友善的清算方式，让抵押品在价格下跌时逐渐转移成稳定币，让原本要清偿的债务有一定程度的稳定币可以偿还，同时在价格回稳时再逐渐把稳定币换回抵押品，而不是直接的触发清算导致债务人的亏损。

此前报道，2022年11月23日，去中心化交易平台CurveFinance开发者发布Curve即将推出的去中心化Stablecoin“crvUSD”的官方代码和白皮书。[2023/1/17 11:17:13]

可是世界毕竟没有那么单纯。1982年，LeslieLamport等在论文《TheByzantineGeneralsProblem》中提出了这样一个问题：

动态 | 报告：区块链等热点词促使童书科普百科类成交额同比增速最高:近日，京东图书与艾瑞咨询联合发布了《2019中国图书市场报告》。报告指出，AI、5G、区块链、机器人、VR、智能家居、AR这些热点词，不断点燃科技热潮，科技在改变大众生活的同时，也吸引了越来越多家长的关注，从小培养孩子对科技的兴趣和热爱。因此童书中科普百科类成交额同比增速最高，占比将近40%。[2020/1/8]

设想在中世纪，拜占庭帝国的几位将军各自带兵共同围困一座城市。这座城市的防守非常坚固，只有他们一起进攻才能攻下来。也就是说，他们要么一起进攻，要么一起撤退，否则都是灾难性后果。但是因为各位将军分处城市不同方向，没法坐在一起讨论，只能通过信使告诉彼此自己投票进攻还是撤退。于是，每位将军都是根据得到的所有别的将军的投票，做出自己进攻还是撤退的决定。

动态 | 区块链技术入选科普杂志《科学美国人》2019十大突破性技术榜单:据新浪网今日新闻报道，美国科普杂志《科学美国人》公布 2019 十大突破性技术榜单。区块链技术因在保障食品安全中的作用而上榜。 入选榜单具体原因：区块链技术的发展应用将显著改善食品污染源数据追踪的困境。利用区块链云端系统，食品制造商可以依次在计算机储存各类过程的信息。[2019/9/29]

如果所有将军都是忠诚的，当然没有问题，根据大多数将军投票结果就好了。但是问题在于，将军中可能有叛徒。假设9位将军投票，4人投进攻，4人投撤退，剩下1人是叛徒，他选择告诉进攻的4人他投进攻，告诉撤退的4人他投撤退，那么结果就悲惨了。

声音 | 火星人朋友圈科普RAM:火星人在朋友圈发文称，“什么是RAM？简单来说就是EOS这个国家的土地，所有的经济行为都离不开土地。只要EOS的BP们能投票形成一个稳定的供给预期，并且不改变目前的Bancor算法，那么RAM后续的价格有可能会像北上广深的房价走势。房价下跌不行，房价过快上涨也不行，EOS的生态越来越像某国了，真有意思。”[2018/7/6]

所以需要有一种算法，以保证即使将军中有叛徒，忠诚的将军们依然能通过多数决来做出决定，也就是拜占庭容错。这并不容易。直到1999年，MiguelCastro和BarbaraLiskov提出了实用拜占庭容错算法，能够实现只要叛徒不超过三分之一，忠诚的将军们就一定能达成一致结果。这已经是非常好的成绩。

直到中本聪提出比特币，拜占庭将军问题的解决终于有了一种新的思路。我们这里不讨论技术算法和结构，简单来说，中本聪的思路就是，如果要做叛徒，攻击整个网络，需要付出相应的成本，而这个成本在比特币的PoW工作量共识机制下，就是要掌握整个网络50%以上的算力——换句话说，有50%以上的叛徒才行，这是比PBFT高得多的容错率，而且大家可以想象一下这是多高的成本。接下来，绝妙的是，如果真的掌握那么大的算力的话，用这些算力维护网络获得的收益其实会高于破坏网络。

当然PoW机制虽然很健壮，但成本很高，有太多懂区块链不懂区块链的人批评比特币浪费了大量的算力以及产生这些算力的电、计算设备等。因此后来全世界的聪明人们研究出了不少替代PoW的共识机制，不过这些共识机制同样延续的中本聪的思路：作恶有成本，且成本高到还不如为善。

但是后续的这些共识机制也都有各自的问题。比方说，PoW之外最早也是最重要的PoS，由SunnyKing于2011年提出，它的原则是一个节点持有的币越多，越有机会产生下一个区块，也就是如果想要造假需要持有很大量的币。而既然造假者持有了那么多币，破坏网络的可信度就会造成资产的大量损失，这个损失极有可能是超过造假的收益的。

PoS相比PoW节约了大量的资源，但是对它的批评也很明显：这会造成富者越富，穷者越穷，然后用户会流失，新用户也不愿意加入。

即使在POS和POW之后，诞生了股份授权证明机制、按区块达成的投注共识、瑞波共识机制、秒级共识验证Pool验证池、广泛应用于联盟链共识的实用拜占庭容错机制、小蚁发布的授权拜占庭容错机制等各样共识机制，但是由于它们各自存在的中心化过强、过于依赖代币、容错性过差等缺点，截至目前，依然没有一种共识机制，能让大家都觉得信服。

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