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POS、POW、DPOS傻傻分不清楚

共识机制从古至今一直伴随着人类的发展。而共识算法是区块链的核心机制之一。最近,EOS超级节点的竞赛基本已经进入白热化,到底是什么让各大社区争先恐后的想成为超级节点?这背后又和我们今天要讲的共识机制有什么关联呢?接下来咱们先来了解下什么是共识机制吧。

抛开那些复杂的技术语言,共识机制的本意就是假设大家面对需要解决的问题,又没有一个明确的领导人,那么大家就需要协商出一个方法/方式来解决这个问题,最终达成统一,这一过程基本就可以理解为共识机制。

【小白学堂】POS、POW、DPOS傻傻分不清楚

目前,随着区块链技术的发展和演变包含了:POW(工作量证明)、POS(权益证明)、DPOS(股份授权证明机制)、Pool验证池( 布比区块链的私有算法 )、DBFT( 小蚁采用的机制 )、POC(概念验证)、POR等共识算法机制。接下来虎妞就给大家介绍几个主流的共识机制吧。

【元老级共识机制】POW( Proof of Work)工作量证明

【小白学堂】POS、POW、DPOS傻傻分不清楚

一句话介绍:劳动致富,多劳者多得!

POW机制是依赖机器算力进行数学运算来获取记账权,资源消耗相比其他共识机制高、可监管性弱,同时每次达成共识需要全网共同参与运算,性能效率比较低,容错性方面允许全网50%节点出错。POW机制最早出现在比特币中,这也是区块链里出现的较早的共识机制。

优点:

  • 算法简单,容易实现;
  • 节点间无需交换额外的信息即可达成共识;
  • 破坏系统需要投入极大的成本;

缺点:

  • 浪费能源;
  • 区块的确认时间难以缩短;
  • 新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临算力攻击;
  • 容易产生分叉,需要等待多个确认;
  • 永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性;
  • 这种机制发展到今天,算力的提供已经不再是单纯的CPU了,而是逐步发展到GPU、FPGA,乃至ASIC矿机。用户也从个人挖矿发展到大的矿池、矿场,算力集中越来越明显。这与去中心化的方向背道而驰,渐行渐远,网络的安全逐渐受到威胁。有证据证明Ghash(一个矿池)就曾经对赌博网站实施了双花攻击(简单的说就是一笔钱花两次)。
  • 比特币区块奖励每4年将减半,当挖矿的成本高于挖矿收益时,人们挖矿的积极性降低,会有大量算力减少,比特币网络的安全性进一步堪忧。

【大户才有话语权】POS( Proof of Stake)权益证明

【小白学堂】POS、POW、DPOS傻傻分不清楚

一句话介绍:持有越多,获得越多。

主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比,相对于POW,一定程度减少了数学运算带来的资源消耗,性能也得到了相应的提升,但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式,可监管性弱。该共识机制容错性和POW相同。它是POW的一种升级共识机制,根据每个节点所占token的比例和时间,等比例的降低挖矿难度,从而加快找随机数的速度。

优点:

  • 在一定程度上缩短了共识达成的时间;
  • 不再需要大量消耗能源挖矿。

缺点:

  • 还是需要挖矿,本质上没有解决商业应用的痛点;
  • 所有的确认都只是一个概率上的表达,而不是一个确定性的事情,理论上有可能存在其他攻击影响。例如,以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉,而ETC由此事件出现,事实上证明了此次硬分叉的失败。

【与POS相近】DPOS(Delegated Proof of Stake)股份授权证明机制

【小白学堂】POS、POW、DPOS傻傻分不清楚

一句话介绍:POS的升级版

DPOS与POS原理相同,只是选了一些“人大代表”。BTS社区最先提出了DPOS机制。最近较热的EOS也是采用了DPOS机制。

与POS的主要区别在于节点选举若干代理人,由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与POS相似。类似于董事会投票,持币者投出一定数量的超级节点,代理他们进行验证和记账。也就是说成为超级节点就等于能够成为“人大代表”(也就是超级节点),拥有更多的权益,难怪大家都争相竞争EOS超级节点!

DPOS的工作原理为:

去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力,51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标,每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费,一名代表将获得1股作为报酬。

网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块,而这将导致区块链分叉。然而,这不太可能发生,因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。

该模式可以每30秒产生一个新区块,并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小,即使发生也可以在几分钟内得到解决。

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;
  • 更加去中心化的机制;
  • 拥有更高的处理效率

缺点:

  • 整个共识机制还是依赖于token,很多商业应用是不需要token存在的。

【应用广泛的共识机制】POOL验证池

一句话介绍:基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证机制。

优点:

  • 不需要token也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上,实现秒级共识验证。

缺点:

  • 去中心化程度不如Bitcoin;
  • 更适合多方参与的多中心商业模式。

本文转载自https://www.jinse.com/blockchain/183810.html,只做为网络参考,本文观点不代表中国矿工公会立场。

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