导语

　　

　　

　　七维矩阵：认为，很多人在想了解区块链科技的时候，会止步于他们高深的学术术语和专业知识。针对这种情况，七维矩阵推出了专栏《区块链小知识》，目的是用更简单、直观、生动、形象的方式，向不了解区块链科技，但又想了解区块链究竟是怎样的人介绍一下。 　　

　　

　　 　　

　　

　　昨天，我谈到了区块链2.0的智能合约。今天，祁伟军要向大家介绍区块链的灵魂——共识机制。了解共识机制可以帮助我们更好地理解区块链本身。让我们一起来看看能不能达成一些共识~(七维矩阵是全球顶尖的共识服务商。我们通过思考建立共识，类似于智能合约) 　　

　　

　　

什么是共识机制？

　　

　　

　　区块链系统中“一致性算法”的作用非常类似于电子设备中CPU架构的核心“组件”。一个升级的架构往往可以提高电脑的流畅度。 　　

　　

　　作为新产品，区块链的“共识机制”在不断变化，这与CPU架构的升级非常相似。如果说共识是区块链的基础，那么共识机制就是区块链的灵魂。 　　

　　

　　 　　

　　

　　当我们解释什么是区块链时，它可以用一个简明的去中心化的分布式分类账来概括。但是，在这本账本中，如何对前后几乎同时产生的东西进行排序，涉及到区块链网络的共识机制。 　　

　　

　　所以共识机制是一种算法，对一段时间内的事情顺序达成共识。 　　

　　

　　共识机制有什么用？ 　　

　　

　　它就像一个国家的法律，维系着区块链世界的正常运转。 　　

　　

　　 　　

　　

　　在区块链，每个人都会有一个账簿，记录链条上的所有交易。当一个新的交易在链中产生时，每个人在不同的时间接收这个信息。有些想干坏事的人，这个时候可能会发布一些错误的信息。这时候就需要一个人去验证所有人收到的信息，最后发布最正确的信息。 　　

　　

　　

目前常用的几种共识机制

　　

　　

　　1 　　

　　

　　PoW：工作量证明机制 　　

　　

　　具体来说，就是为参与挖掘的人完成一定量的“工作量”。谁完成它，谁就听他的。只要他完成了工作量，那么所有人都会听他的，所有人都会听他的行为，这就说明达成了共识。 　　

　　

　　 　　

　　

　　优点：在理想状态下，这种机制可以吸引众多用户参与其中，尤其是参与越早，获得越多，这将促进加密货币初期的快速发展和节点网络的快速扩张。在Cpu挖矿时代，比特币吸引了很多人参与“挖矿”，就是很好的证明。 　　

　　

　　通过“挖矿”发行新币，把比特币分给个人，相对公平。 　　

　　

　　缺点：计算能力由计算机硬件(Cpu、Gpu等)提供。)，特别耗电。比特币奖励每四年将减半。当挖矿的成本高于挖矿的收益时，人们挖矿的积极性就会降低，计算能力也会降低很多。比特币网络的安全性更令人担忧。 　　

　　

　　2 　　

　　

　　PoS：权益证明机制 　　

　　

　　能否取得记账权，取决于股权持有量。总之，持有代币越多，获得记账权的可能性越大。 　　

　　

　　优点：节能。不需要开采，也不需要消耗大量的电力和能源。 　　

　　

　　更加分散。首先，去中心化是相对的。相对于比特币等PoW型加密货币，PoS机制的M-plus B基本上对电脑硬件没有过多要求，每个人都可以挖矿(获取利息)，所以不用担心计算能力集中带来的集中化(单个用户通过购买可以获得51%的钱，成本更高)，网络更安全，更有保障。 　　

　　

　　避免紧缩。PoW机制的加密货币可能因为用户流失等各种原因导致通货紧缩，但PoS机制的加密货币通过以一定的年利率增加新的货币，可以有效避免通货紧缩，保持基本稳定。 　　

　　

　　 　　

　　

　　缺点：纯PoS机制的加密货币只能通过IPO发行，导致“少数人”以极低的成本获得大量加密货币。在利益面前，很难保证他们不会大量抛售。所以M货B的PoS机机制信用基础不够雄厚。为了解决这个问题，通常采用PoW PoS的双重机制，即PoW采发加M货和B货，PoS用于维护网络稳定。或者 　　

采用DPoS机制，通过社区选举的方式，增强信任。

　　

3

　　

DPoS：股份授权证明机制

　　

它是PoS机制的升级版，最早出现于BTS社区，比特股将代币持有者称为股东，股东选出代表轮流来记账和验证，就像我们选人大代表代替发言一样。被推选出的代理结点按照时间表轮流获得记账权，而这种机制就不再是PoW和PoS机制那样基于概率获取记账权。

　　

　　

优点：能耗更低。DPoS机制将节点数量进一步减少到101个，在保证网络安全的前提下，整个网络的能耗进一步降低，网络运行成本最低。

　　

更加去中心化。目前，对于比特币而言，个人挖矿已经不现实了，比特币的算力都集中在几个大的矿池手里，每个矿池都是中心化的，就像DPoS的一个受托人，因此DPoS机制的加密货币更加去中心化。

　　

DPos通常具有更快的确认速度。

　　

缺点：投票的积极性并不高。绝大多数持股人（90％+）从未参与投票。这是因为投票需要时间、精力以及技能，而这恰恰是大多数投资者所缺乏的。

　　

对于坏节点的处理存在诸多困难。社区选举不能及时有效的阻止一些破坏节点的出现，给网络造成安全隐患。

　　

现有各种共识机制的问题

计算能力浪费

　　

在工作量证明机制PoW中，猜数字最快的通常是电脑计算能力强的。超强的计算能级仅用来猜数字，实在是浪费。

　　

权益向顶层集中

　　

在权益证明机制PoS中，token的余额越多的人获得公示信息的概率越高，公示人会得到一定的token作为奖励，如此持有token多的人会越来越多，少的人越来越少。

　　

　　

作恶成本低下

　　

在靠算力与权益的的多少来获得公示信息的权利的模式当中，当算力和权益向少数人集中之后，这些少数人如果想要做一些违反规则的事情是轻而易举的；在PBFT中，由所有人投票，如果一个没有任何token余额的人想要捣乱，那他几乎是完全没有利益损失。

　　

对于真正的去中心化构成威胁

　　

在工作量证明机制中，计算能力越强，获得记录权利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起来猜数字，把好多电脑的算力加在一起来用，那这些抱团的人就会更容易获得公示信息的权利，发展到最后可能公示权就直接掌握在这些人手里。

　　

总结

1.在比特币矿机的军备似竞赛中，PoW共识算法算力集中化，似乎慢慢的偏离了原来的去中心化轨道。DPoS给了普通用户做决定的机会，更加的符合中本聪原有的去中心化思想的标准，然而这种说法也是显得牵强。或者，去中心化最终是个伪命题而已。

　　

2.相比共识机制来说，分布式，无法篡改，点对点传输才是区块链网络的最大核心价值所在。

　　

3.用共识机制PoW，PoS，DPoS来比作区块链的CPU可能不太恰当，说是区块链的CPU架构可能比较适合。

　　

七维矩阵：比特币网络即使目前有着史无前例的网络算力，终究受限于区块的大小，以及确认速度的限制，导致其网络大量的拥堵。而无需耗费现实资源来处理区块链网络数据的DPoS机制，也能达到更高的确认速度和出块速度。

　　

　　

随着区块链技术的持续发展，未来会继续出现其他更成熟完善的算法机制吗？各位朋友可以思考一下。好了，先回味一下共识机制吧！我是七维君，下期《区块链小知识》我们不见不散！

　　

　　

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