常见的共识机制有哪些?

随着数字货币价格的逐步攀升,竞争也越来越激烈,挖矿也越来越专业化,而想要更加细致的了解数字货币挖矿,就需要了解清楚各种数字货币的共识机制,毕竟目前市面上的共识机制有很多种,不同的数字货币使用的共识...

随着数字货币价格的逐步攀升,竞争也越来越激烈,挖矿也越来越专业化,而想要更加细致的了解数字货币挖矿,就需要了解清楚各种数字货币的共识机制,毕竟目前市面上的共识机制有很多种,不同的数字货币使用的共识机制也不是都是统一的,那么,常见的共识机制有哪些呢?接下来币大师小编就给大家详细说说常见的共识机制有哪些?以供投资者参考。

一、工作量证明机制(POW, Proof Of Work)

比特币在区块的生成过程中使用了POW机制,符合要求的区块哈希由N前导零组成,零的数量取决于网络的难度值。获得一个合理的区块哈希需要大量的尝试来计算,计算时间取决于机器的哈希速度。当一个节点提供一个合理的区块哈希值时,它表明该节点确实经过了大量的尝试计算,当然,它不能得到计算次数的绝对值,因为找到一个合理的区块哈希是一个概率事件。当节点占据整个网络时n当计算能力为%时,节点有n/100概率找到区块哈希。

1.优点:

1)算法简单,容易实现;

2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识;

3)破坏系统需要投入极大的成本;

4)完全去中心化,节点自由进出;

2.缺点:

1)浪费能源;

2)共识达成的周期较长,区块的确认时间难以缩短;

3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;

4)容易产生分叉,需要等待多个确认;

5)比特币吸引了全球大部分算力,其他再使用POW区块链应用机制难以获得相同的计算能力,以确保自身安全;

6)随着比特币对算力的要求越来越高,算力集中在几个大型矿池中,反而容易遭受“51%算力攻击”;

全球比特币的算力越来越集中到几个大的矿池中,具体请参见下图:

二、权益证明机制(POS, Proof Of Stake)

类似于财产储存在银行,这种模式会根据你持有数字货币的量和时间,分配给你相对应的利息。

简单来说,就是一个根据你持有货币的量和时间,给你发利息的一个制度,在股权证明POS在模式下,有一个术语叫做货币年龄。每个货币每天产生1个货币年龄。例如,如果你持有100个货币,总共持有30天,那么此时你的货币年龄是3000。此时,如果你找到一个POS块,你的币龄将被清空为0。每次你清空365币龄,你就会从块中得到0.05个货币的利息(假设利息可以理解为年利率的5%),在这种情况下,利息=3000 * 5% / 365=0.41枚硬币,现在很有意思了。持有货币有利息。

它将POW计算能力改为系统权益,权益越大,成为下一个记账人的概率就越大。

1.优点:

1)在一定程度上缩短了共识达成的时间;

2)不再需要像POW采矿机制消耗大量能源;

2.缺点:

1)没有专业化,拥有权益的参与者未必希望参与记账;

2)容易产生分叉,需要等待多个确认;

3)容易陷入“富者越来越富有,穷人越来越贫穷”的怪圈,最后成为有钱人的游戏

4)容易遭受恶意非盈利攻击;

Casper(投注共识)是以太坊下一代的共识机制,属于PoS。Casper共识是按块达成的,而不是像PoS按链实现。Casper与传统的PoS不同的是Casper有一种惩罚机制,使非法节点不仅不能通过恶意攻击网络获得交易费用,而且还面临着没收存款的风险。有些人把它拿走了Casper这样的挖矿机制称为“虚拟挖矿”,比特币的矿工要参与挖矿需要先购买矿机,Casper将以太币抵押给系统;如果比特币矿工不按规定采矿,将损失电费和可能的采矿收入,Casper在中国,不守规矩的惩罚更加严重。除了失去采矿收入外,还销毁了采矿机:抵押以太币将被系统没收!

三、委任权益证明机制(DPOS:Delegated Proof of Stake)

全文导读 说到虚拟货币,相信现在绝大多数的人多少都有点了解,主要是因为虚拟货币的代表比特币目前非常火爆,不过提到挖矿,大家第一反应就是挖煤,而本文要说的虚拟货币挖矿有一大部分投资者并不了解,毕竟现如今接触比较多

股份授权证明机制(又称受托人机制),DPoS在PoS在此基础上,记账人的角色是专业的。它的原理是让每个持有比特股的人投票,从而产生101个代表 , 我们可以理解为101个超级节点或矿池,这101个超级节点完全相同。从某种角度来看,DPOS有点像议会制度或人民代表大会制度。如果代表不能履行职责(当轮到他们时,没有生成块),他们将被解雇,网络将选择新的超级节点来取代他们。

1.优点:

大幅缩小参与验证和记账节点的数量,可以达到秒级的共识验证

2.缺点:

整个共识机制还是依赖于代币,很多商业应用是不需要代币存在的

四、瑞波共识算法(Ripple Consensus)

这是瑞波币(Ripple)独特的共识算法使一组节点能够基于特殊节点列表达成共识。最初的特殊节点列表就像一个俱乐部。要接受新成员,必须由51% 俱乐部成员投票通过。共识遵循这些核心成员的51% 权力,而外部人员没有影响力。因为俱乐部从集中开始,它将永远集中,如果它开始腐败,股东什么也做不了。

1.优点:

容易达成共识

2.缺点:

是中心化的,所以共识机制意义不大

五、PBFT机制

PBFT是一种状态机副本复制算法,即服务作为状态机进行建模,状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每台状态机的副本保存了服务状态,并实现了服务的操作。大写字母集合所有副本组成R表示,使用0到|R|-1的整数表示每个副本。假设方便描述|R|=3f 1,这里f最大数量的副本可能会失效。虽然可存在超过3f 一个副本,但除了降低性能外,额外的副本不能提高可靠性。

是由权益来选出记账人,然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。

1.优点:

1)专业化的记账人;

2)可以容忍任何类型的错误;

3)记账由多人协同完成,每一个区块都有最终性,不会分叉;

4)算法的可靠性有严格的数学证明;

2.缺点:

1)当有1/3或以上记账人停止工作后,系统将无法提供服务;

2)当有1/3或以上记账人联合作恶,且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时,恶意记账人可以使系统出现分叉,但是会留下密码学证据;

以上总结来说,PBFT机制的核心是最大限度地保证系统的最终性,使区块链适用于真实的金融应用场景。

六、Pool验证池

Pool基于传统的分布式一致性技术和数据验证机制,验证池是私有链广泛使用的共识机制。

1.优点:

不需要代币也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)在实现秒级共识验证的基础上;

2.缺点:

去中心化程度不如比特币;更适合多方参与的多中心商业模式。

以上就是常见的共识机制有哪些的相关内容介绍,其实在上文介绍到的共识机制中,POW使用范围最广,是目前验证最可靠的共识机制。比特币采用这种机制,而大多数其他代币也采用这种方式。以太坊预计将使用它POS但是因为觉得不靠谱,就改用了。POW POS但请注意,只有1%是模式,POS机制。

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