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区块链共识机制简介

在上一期栏目中,我们介绍了“拜占庭将军问题”,并由此引出了区块链中很重要的概念——共识机制。

所谓“共识机制”,简单来说,就是为解决区块链去中心化的信任问题,而采取的一种技术手段。要全面理解共识机制,我们首先要解释一下,为什么区块链中需要存在这种机制。

共识机制存在的意义是为了解决区块链去中心化的信任问题。在传统的中心化存储结构中,各方的共识是由中心机构来决定的,或者说,中心化存储不存在所谓的共识,各参与方只需要按照中心系统下达的命令执行就OK了。而在去中心化、弱中心化的结构体系中,由于各个参与方地位平等,当出现分歧的时候,通过协商达成统一的规则,就叫共识机制。所以,共识机制存在的意义,就是找出解决达成共识的依据,使去中心化体系能够共同维护同一个账本。

目前,比较流行的两种共识机制是PoW和PoS。PoW(工作量证明)是比特币采用的记账方式,要求矿工解决一个难题,求出结果后即可记账并获得新区块中相应比特币的奖励;PoS(权益证明)是根据旷工在这个网络里拥有的“币”的数量,来竞争记账的权力,持有的币越多,记账的权力就越大。

PoW与PoS各自有优缺点。PoW的优点是完全自由化,区块链节点可以自由进出,但资源消耗相对更多,性能效率较低,同时容错性较低;PoS相对节省电能消耗,能够在一定程度上缩短了达成共识的时间,但如果大股东选择作恶,则会产生一定的问题。

除了PoW和PoS之外,还有一些其他的共识机制,如DPoS(股份授权证明)、RippleConsensus(瑞波共识机制)和Pool(验证池)等。

总体来说,共识机制为一个算法上的难题提供了解决方案,保证了绝大多数节点的一致性,是区块链与数字货币得以正常运行的关键。不同的共识机制各有特点,在不同的场景下会有不同的运用。

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