POW:共识机制到底是什么？

共识机制到底是什么？

关于区块链已经说了不少，但是区块链的核心—共识机制想必大家还是一知半解，今天从不同方面给大家好好讲讲区块链的共识机制。

共识机制是什么

“共识算法“在一套区块链系统里面起到的作用，非常类似于CPU架构在电子设备中的核心“组件”，一个升级版的架构往往能使电脑的流畅度提升质的飞越。

区块链作为一个新兴产物，它们的“共识机制”也在不停的更迭，这种历程和CPU架构的升级非常相似。

如果说共识是区块链的基础，那共识机制就是区块链的灵魂。

北京政府要求超前布局区块链，加快共识机制、分布式存储和跨链协议等技术突破:8月3日，中共北京市委办公厅、北京市人民政府办公厅向各区委、区政府、市委各部委办、市各国家机关、各国有企业、各人民团体以及各高等院校印发《北京市关于加快建设全球数字经济标杆城市的实施方案》通知，通知指出，要超前布局区块链，围绕区块链高性能、安全性、隐私保护、可扩展性等方向，加快共识机制、分布式存储、跨链协议、智能合约等技术突破，实现大规模区块链算法性能关键技术突破，以及通过汇聚激活超大规模的数据要素资产，率先建设数据原生的城市基础设施，集中建设开放互联的国际数据枢纽等来打造全球领先的数字经济新体系。（北京市人民政府官网）[2021/8/3 1:31:22]

我们在解释什么是区块链时，可以用一句简洁明了的去中心化分布式分类账来概括，但是在这个账本中，是如何对在几乎相同时间内的产生的事物前后排序的，就涉及到区块链网络的共识机制。

动态 | IBM研究表明：PoW共识机制可以提高效率:据coindesk消息，科技巨头研发部门IBM Research的科学家们声称已经找到了一种方法来重塑和组合包括PoW在内的区块链架构，从而将他们所称的文章作为能源效率，可扩展性和安全性的“最佳点”。他们的发现源于将PoW应用于一个非常不同的用例，即物联网（IoT），并将在连接的设备中运行区块链节点。 物联网的效率可以定义为硬件资源和能源的最佳利用。因此，为了实现这一点，区块链上的物联网设备应该最佳地利用资源和能源来维护和推进区块链。[2018/10/3]

所以共识机制，就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法。

动态 | PoS发明者Sunny King提出的SPoS共识机制技术细节正式公布:Sunny King提出的全新共识机制SPoS的技术细节于近日被VEE硅谷团队正式公布。不同于DPoS和Casper，SPoS从数学角度重构底层，采用固定块间隔设计，可保证高TPS的同时保证出块稳定性。此外，SPoS引入的冷铸币及平均算法MAB避免了币权中心化，可让节点铸币权的竞争更公平。据悉，完整版SPoS共识机制技术黄皮书将于近日面向全球发布。Sunny King是PoS的发明者、质数币（Primecoin）和点点币（Peeroin）创始人。[2018/9/12]

共识机制有什么用

btcmanager.com发表评文章EOS的共识机制促进区块链发展:btcmanager.com发表评文章，文中分别点评EOS的优缺点。优点在于EOS的工程师Dan Larimer早在2014年就开创了授权证明（DPoS）共识机制，作为解决以太坊和比特币矿工需要使用工作证明（PoW）共识机制来验证交易而造成的网速问题。EOS同样适用于DPoS共识机制，并且只有21个区块生产者负责验证每个区块。但是，EOS在其主网还未上线的情况下，通过ICO筹集高达7亿美元而受到质疑，EOS主网准备就绪之前可能不会被赎回。[2018/5/7]

它就像一个国家的法律，维系着区块链世界的正常运转。

在区块链上，每个人都会有一份记录链上所有交易的账本，链上产生一笔新的交易时，每个人接收到这个信息的时间是不一样的，有些想要干坏事的人就有可能在这时发布一些错误的信息，这时就需要一个人把所有人接收到的信息进行验证，最后公布最正确的信息。

目前常用的几种共识机制

1、工作量证明机制(ProofofWork-PoW)是我们最熟知的一种共识机制。就如字面的解释，PoW就是工作越多，收益越大。这里的工作就是猜数字，谁能最快的猜出这个唯一的数字，谁就能做信息公示人。

2、权益证明机制(ProofofStake-PoS)也属于一种共识证明，它类似股权凭证和投票系统，因此也叫“股权证明算法”。由持有最多的人来公示最终信息。

3、拜占庭共识算法也是一种常见的共识证明。它与之前两种都不相同，PBFT以计算为基础，也没有代币奖励。由链上所有人参与投票，少于/3个节点反对时就获得公示信息的权利。

现有各种共识机制的问题

A、计算能力浪费

在工作量证明机制POW中，猜数字最快的通常是电脑计算能力强的。超强的计算能级仅用来猜数字，实在是浪费。

B、权益向顶层集中

在权益证明机制POS中，token的余额越多的人获得公示信息的概率越高，公示人会得到一定的token作为奖励，如此持有token多的人会越来越多，少的人越来越少。

C、作恶成本低下

在靠算力与权益的的多少来获得公示信息的权利的模式当中，当算力和权益向少数人集中之后，这些少数人如果想要做一些违反规则的事情是轻而易举的；在PBFT中，由所有人投票，如果一个没有任何token余额的人想要捣乱，那他几乎是完全没有利益损失。

D、对于真正的去中心化构成威胁

在工作量证明机制中，计算能力越强，获得记录权利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起来猜数字，把好多电脑的算力加在一起来用，那这些抱团的人就会更容易获得公示信息的权利，发展到最后可能公示权就直接掌握在这些人手里。

小结

1.在比特币矿机的军备似竞赛中，POW共识算法算力集中化，似乎慢慢的偏离了原来的去中心化轨道。

DPOS给了普通用户做决定的机会，更加的符合中本聪原有的去中心化思想的标准，然而这种说法也是显得牵强。或者，去中心化最终是个伪命题而已。

2.相比共识机制来说，分布式，无法篡改，点对点传输才是区块链网络的最大核心价值所在。

3.用共识机制POW，POS，DPOS来比作区块链的CPU可能不太恰当，说是区块链的CPU架构可能比较适合。

比特币网络即使目前有着史无前例的网络算力，终究受限于区块的大小，以及确认速度的限制，导致其网络大量的拥堵。

而无需耗费现实资源来处理区块链网络数据的DPOS机制，也能达到更高的确认速度和出块速度。

随着区块链技术的持续发展，未来会继续出现POX？POY?的算法机制吗？毕竟区块链世界才刚刚开始嘛。

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