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區(qū)塊鏈中常見的共識機制

史占廣 / 1907人閱讀

摘要:七小蟻小蟻共識機制使得運行小蟻協(xié)議的各節(jié)點能夠對當前區(qū)塊鏈狀態(tài)達成一致意見,通過股權持有人投票選舉,來決定記賬人及其數量被選出的記賬人完成每個區(qū)塊內容的共識,決定其中所包含的交易。

一.PoW

依靠機器進行數學運算來獲取記賬權,對資源的消耗很大, 共識機制高,可監(jiān)管性弱,與此同時每次達成共識需要全網共同參與,性能效率比較低,在容錯性方面,允許全網50%的節(jié)點出錯,優(yōu)缺點同樣也很明顯。

PoW的優(yōu)點:完全去中心化,節(jié)點自由進出。

PoW的缺點:目前比特幣已經吸引了全球大部分的運算能力,其他再使用PoW共識機制的區(qū)塊鏈應用很難獲得相同的計算能力來保障自身的安全,同時由于挖礦造成大量的資源被浪費,共識達成的周期很長。

目前使用PoW的項目主要有:比特幣、以太坊的前三個階段,F(xiàn)rontier(前沿)、Homestead(家園)、Metropolis(大都會)。而以太坊的第四個階段:S熱熱你同意(寧靜)將采用權益證明機制。

二.PoS

在PoW中,一個用戶可能拿1000美元來購買計算機,并加入網絡來挖礦借此來產生新的區(qū)塊,從而得到獎勵。而在PoS中,用戶則可以拿1000美元來購買等價的代幣,并將這些代幣作為押金放入到PoS機制中,這樣一來用戶就會有機會因為產生新的區(qū)塊而得到獎勵。

PoS的優(yōu)點:在一定程度上縮短了共識達成的時間,不再需要消耗大量的能源去挖礦。

PoS的缺點:還是需要挖礦,沒有從本質上解決商業(yè)應用的痛點,所有的確認都只是一個概率上的表達,而不是一個確定性的事情,理論上有可能存在其他攻擊的影響。

三.DPOS

DPOS的主要工作原理為,每一個股東按其持股比例擁有相應的影響力,51%的股東投票結果將是不可逆并且有約束力的,其挑戰(zhàn)是通過及時而高效的方法達到51%批準,為了達到這個目的,每個股東可以將其股票授權于一名代表,獲得票數最多的前100位代表將按照既定的時間表輪流產生區(qū)塊,每一位代表分配到一個時間段來產生區(qū)塊。

四.Pow+Pos 混合

這種混合的共識方法為所有礦工(工作量證明法支持者)和代幣持有人(權益證明法支持者)提供了贏得區(qū)塊的平等機會。礦工可以通過增加工作量來提升贏得區(qū)塊的機會,代幣持有者也可以通過持有更多代幣來增加他們(贏得區(qū)塊)的機會。每個群體都有50%的機會獲勝。

五.Pool驗證池

Pool驗證池,基于傳統(tǒng)的分布式一致性技術,加上數據驗證機制;是目前行業(yè)鏈大范圍在使用的共識機制

優(yōu)點:不需要代幣也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基礎上,實現(xiàn)秒級共識驗證;

缺點:去中心化程度不如bictoin;更適合多方參與的多中心商業(yè)模式

六.PBFT:實用拜占庭容錯算法

PBFT是一種狀態(tài)機副本復制算法,即服務作為狀態(tài)機進行建模,狀態(tài)機在分布式系統(tǒng)的不同節(jié)點進行副本復制。每個狀態(tài)機的副本都保存了服務的狀態(tài),同時也實現(xiàn)了服務的操作。將所有的副本組成的集合使用大寫字母R表示,使用0到|R|-1的整數表示每一個副本。為了描述方便,假設|R|=3f+1,這里f是有可能失效的副本的最大個數。盡管可以存在多于3f+1個副本,但是額外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。

七.小蟻

小蟻共識機制使得運行小蟻協(xié)議的各節(jié)點能夠對當前區(qū)塊鏈狀態(tài)達成一致意見,通過股權持有人投票選舉,來決定記賬人及其數量;被選出的記賬人完成每個區(qū)塊內容的共識,決定其中所包含的交易。

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