區塊鏈共識的類型 – Cryptopolitan

區塊鏈 共識是指區塊鍊網絡中的參與者之間就區塊鏈當前狀態達成的協議。 這種共識機制對於區塊鏈技術的安全運行至關重要，是網絡信任的基礎。

區塊鏈技術中使用了幾種類型的共識算法，每種算法都有其獨特的特點和權衡。 讓我們來看看最常用的共識算法，並解釋是什麼讓它們各不相同。

工作證明（PoW）

工作量證明是區塊鏈技術中使用的原始共識算法，首先在比特幣區塊鏈中實現。 在 PoW 中，參與者競爭解決一個困難的數學難題，第一個解決它的人被允許將下一個塊添加到區塊鏈中。 這個過程稱為挖礦，礦工因他們的努力而獲得一定數量的代幣獎勵。

優點：

 • PoW 是安全的，多年來已被證明是一種可靠的共識機制。

 • 抵抗51% 攻擊，即單個實體控制超過50% 的挖礦算力並可以操縱區塊鏈。

缺點：

 • PoW 是能源密集型的，需要大量的計算能力，導致高碳足跡和礦工的高成本。

 • 網絡可能緩慢且擁堵，導致高額交易費用和緩慢的確認時間。

股權證明（PoS）

股權證明（PoS）是一種革命性的共識機制，它允許區塊鍊網絡在不需要密集計算能力的情況下就交易達成共識。 將其視為工作量證明 (PoW) 的更公平、更可持續的替代方案。 在 PoS 中，選擇驗證器根據他們在網絡中持有的股份數量來驗證交易。 驗證者擁有的股份越多，他們被選中來驗證交易塊的機會就越大。 這意味著，與驗證基於計算能力的 PoW 不同，PoS 驗證基於所有權。

優點

 • PoS 比PoW 更節能，減少了參與者的碳足跡和成本。

 • 與 PoW 相比，交易處理速度更快，成本更低。

弊端

 • PoS 容易受到“Nothing at Stake”攻擊，驗證者沒有動機誠實地行事，因為他們不會因參與攻擊而損失任何東西。

 • 它也容易受到中心化的影響，其中一小部分參與者控制著大部分的抵押代幣，因此對網絡有很大的控制權。

授權證明書（DPoS）

委託權益證明 (DPoS) 是某些區塊鍊網絡中使用的權益證明 (PoS) 共識機制的變體。 在 DPoS 系統中，代幣持有者投票選出有限數量的代表，這些代表負責驗證交易並向區塊鏈添加新區塊。

優點

 • DPoS 比 PoW 和 PoS 更快、更高效，交易處理時間以秒為單位。

 • 它比PoS 更民主，因為證人由利益相關者選舉產生，使網絡更加去中心化。

弊端

 • 它仍然容易受到中心化的影響，因為證人可以組成卡特爾並串通控製網絡。

 • DPoS 也容易受到審查，因為證人有權阻止交易，從而導致網絡的潛在審查。

拜占庭容錯（BFT）

拜占庭容錯 (BFT) 是分佈式系統中使用的一個術語，用於描述系統即使在其某些組件出現故障或受損時也能正常運行的能力。 在區塊鏈技術的背景下，拜占庭容錯指的是區塊鍊網絡即使在其某些節點惡意行為或出現故障時也能就交易達成共識的能力。

有幾種不同的算法可用於在區塊鍊網絡中實現 BFT，包括實用拜占庭容錯 (PBFT) 和委託拜占庭容錯 (DBFT)。 這些算法使用各種技術，例如投票和復制，即使在存在故障或受損節點的情況下也能就交易達成共識。

優點

 • BFT 快速高效，交易實時確認。

 • 它是安全且有彈性的，因為它可以容忍網絡中多達三分之一的參與者出現故障並仍然保持共識。

弊端

 • BFT 只適用於許可的區塊鍊網絡，因為所有參與者都必須是已知的和可信的。

 • 它容易受到審查，因為具有重要投票權的參與者可以阻止交易並操縱網絡。

其他流行的區塊鏈共識機制包括：

活動證明 (PoA)

活動證明 (PoA) 是一種混合共識機制，它結合了工作證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 的元素來保護區塊鍊網絡。 在 PoA 中，塊是通過挖礦 (PoW) 和質押者驗證 (PoS) 的組合創建的。 該過程的 PoW 部分涉及礦工解決複雜的數學問題以驗證交易並將其添加到區塊鏈。 PoS 部分涉及持有一定數量網絡代幣的利益相關者，驗證礦工生產的區塊。

重要性證明（PoI）

重要性證明（PoI）是一些區塊鍊網絡中使用的共識機制，用於確定哪些節點有權驗證交易並將其添加到區塊鏈。 與工作量證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 不同，PoI 不僅考慮計算能力或代幣持有量，還考慮證明節點對網絡重要性的其他因素。 在 PoI 中，每個節點都被分配了一個重要性分數，該分數考慮了各種因素，例如節點持有的代幣數量、節點進行交易的頻率和價值以及整體網絡活動。 重要性得分較高的節點更有可能被選中來驗證交易並將區塊添加到區塊鏈。

容量證明（PoC）

容量證明（PoC）是一些區塊鍊網絡中使用的共識機制，用於驗證交易並將其添加到區塊鏈。 與分別依賴計算能力和代幣持有量的工作證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 不同，PoC 使用節點的硬盤空間來確定其驗證交易的能力。 PoC 的主要優點是與 PoW 相比它降低了能源消耗，因為它依賴於存儲而不是計算能力。 然而，這也使得 PoC 更容易受到中心化的影響，因為具有更大硬盤容量的節點可能比更小的節點更有優勢。

燃燒證明 (PoB)

燃燒證明（PoB）是一些區塊鍊網絡中使用的共識機制，用於驗證交易並將其添加到區塊鏈。 在 PoB 中，節點“銷毀”或銷毀一定數量的代幣，有效地將它們從流通中移除，以證明它們對網絡的承諾並增加它們被選中來驗證交易的機會。 PoB 背後的想法是願意犧牲其代幣來保護網絡的節點更有可能是誠實和值得信賴的。 當一個節點銷毀代幣時，它會獲得一定比例的“挖礦算力”，這決定了它被選中來驗證交易並向區塊鏈添加區塊的機會。

底線

共識的概念是任何區塊鏈系統的一個重要方面。 工作量證明、權益證明、委託權益證明等各種共識機制在確保區塊鍊網絡的安全性、去中心化和效率方面發揮著關鍵作用。 每種共識機制都有其獨特的特點和權衡，這使得用戶在根據自己的需要選擇合適的選項之前仔細評估他們的選項非常重要。 隨著區塊鏈技術的不斷發展，未來很可能會出現新的和改進的共識機制，進一步擴大去中心化系統的可能性。