淺談區塊鏈共識機制POS與POW的區別

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區塊鏈的核心問題是共識機制,所有的區塊都會採用一種共識機制來保障去中心化網路的同步。可以說,區塊鏈領域內,一切都是圍繞共識機制運轉的。共識機制的存在的價值,就如同法律對於國家一般。那共識機制到底是什麼呢?

共識機制,就是分散式系統的一個過程,一般用在涉及多個不可靠節點的網路中,實現所有節點之間資料一致性並對某一個提案達成一致的協議。不同的共識機制有不同的優缺點。一般判定某一個共識機制的優劣主要以安全性、擴充套件性、TPS效能、資源消耗這幾個方面。

區塊鏈專案雖多,但使用的共識機制無非就哪幾種。主流的共識機制一般是POWPOS

1.POWBTC/" target="_blank"">比特幣和其他需要挖礦幣種的通用機制,對於重複性小概率事件,出示結果就是證明了工作量。即工作量越多,收益越大。

工作量證明這種思想在我們生活中廣泛使用。就拿目前火爆的“吃雞”遊戲來說吧,玩家想要生存到最後吃雞是很小的概率,如果一個人吃雞次數很多,在排除外掛的前提下,基本上可以認定他的實力很強,吃雞靠的不是運氣;關於運動技巧的掌握,其實也是一種工作量證明。一個田徑運動員突破常人的極限,除了本身的天賦之外,一定是付出了大量的時間去練習的,所以工作量和技能的熟練度是成正比的。

2POS

所謂的POS,就是股權證明機制(proof of stake),與工作量證明機制POW不同之處在於,POS是不必挖礦的,它會在創世區塊中寫明股權,直接證明你的股份。簡單的說,就是你擁有10%的股權,和POW中你擁有10%的算力效果是等同的。

POWPOS兩者有哪些優點呢?它們在安全性問題上各有其獨到之處。在POW中,獲得激勵的概率基本等同於佔有的算力,因此撒謊的收益明顯低於誠實挖礦。在POW中,挖礦者是保障比特幣安全的主體,持有者並不會對位元的安全問題有任何影響;POS的安全在於持股股東是不會選擇放掉自己手中的錢,於是在這個機制下,不佔有POS股權的人不會對鏈構成威脅,安全取決於股權持有者,與其他的因素毫無關聯。

POWPOS都不是完美的。POW是一種贏家通吃的遊戲,這會導致大量的算力浪費,而POS從本質上來說就是不公平的,少數人持有大量加密貨幣,新貨的POS的能力受到已經持有POS的絕對限制。

於是又在POS的基礎上誕生了新的DPOS機制。DPOS大致原理類似POS,區別在於D,DPOS有點類似於董事會投票。以EOS為例,所有持幣地址選出21個超級節點來行使記賬權力,如果在規定的時間內沒有完成,網路就會選出新的節點取代久的節點。這樣的好處是大大減少參與驗證和記賬的節點數量,比特幣出塊時間為十分鐘,而EOS則能達秒級。

這樣的缺點就是沒有秉承區塊鏈去中心化理念,頂多只能算是弱中心化。並且大多數的持幣者並不關心投票問題,也沒有時間、經驗和技能。

實用拜占庭容錯演算法PBFTPractical Byzantine Fault Tolerance),它主要依據法定多數的決定,每個節點代表著一個票數,以少數服從多數的方式實現了拜占庭的容錯演算。優點在於保證靈活性和安全性的前提下最大允許(n-1)/3故障節點的容錯性,缺點是當有1/3或以上記賬人停止工作後,系統將會停止服務。

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