區塊鏈為什么需要共識機制(什么是區塊鏈共識機制?)

共識機制指在去中心化網絡中實現一致、安全和信任的各種方法。
區塊鏈技術和加密貨幣最普遍的共識機制是工作證明（PoW）和權益證明（PoS）。
比特幣礦商認為，PoW過于消耗能源，因此需要開發新的、更高效的算法。

共識機制是區塊鏈技術中使用的一個系統，用于在單個數據值或網絡狀態上滿足所需的協議。這與加密貨幣等其他分布式進程和系統一起使用。共識機制可以說是一臺用于記錄保存和其他算法應用的多功能機器。

例如，比特幣區塊鏈上使用的共識機制被稱為“工作證明”。因為它需要使用計算能力來找到相關問題的解決方案，以保持所有節點完整且相互連接。

在中心化數據庫中，中央管理員有權維護、更改和更新數據庫中的信息。沒有公共組織或許可以，因為只有政府有這種特殊的訪問權限。

使用去中心化系統運行的公共區塊鏈在沒有單一管理機構的情況下運行，例如以太坊區塊鏈。他們使用開放式系統，全球用戶皆可以參與驗證區塊鏈上的交易和其他特殊信息。

在這樣一個不斷變化的區塊鏈中，需要一個功能性、實時性、安全性和可靠性的機制來協調網絡上的活動。該機制負責確保所有交易都是真實的，并且所有相關參與者都同意分類賬簿的狀態。這項任務由共識機制執行。該機制是一套完整的規則和算法，用于驗證區塊鏈參與者的貢獻。


區塊鏈共識機制

以下將介紹幾種區塊鏈共識機制，該類機制每個都有自己獨特的原則和操作方式：

工作證明（PoW）
工作證明（PoW）是大型加密貨幣（如比特幣和萊特幣）普遍使用的一種共識機制。在PoW中，始終有一個參與者節點驗證所做的工作，并使其有資格在區塊鏈中接收更多交易。然而，這種機制會消耗大量能源，并且會耗費時間。

權益證明（PoS）
權益證明（PoS）是另一種流行的共識機制。與PoW相比，其所需的能源消耗更少。其算法通過將協調公共分類賬簿的責任分配給一個節點來實現。它根據其持有的虛擬貨幣數量選擇此節點。該機制的缺點是，它會讓人們不愿意花掉存儲的虛擬貨幣，而選擇全都存起來。以太坊、Dash、QTUM等項目所用機制皆是權益證明。

圖源：Blockgeeks

容量證明
雖然PoW和PoS是最受歡迎的兩種機制，也是迄今為止全球使用最多的機制，但還有其他共識機制，例如PoC（容量證明）。PoC為區塊鏈上的參與節點之間共享內存提供了空間。一個節點的內存空間越大，它就越傾向于維護公共賬簿。使用PoC的項目包括Filecoin、iExec和Burstcoin。

行動證明
PoA（行動證明）通常用于Decred、VeChainThor和Ripple區塊鏈等項目。PoA是一種混合算法，融合了PoW和PoS的功能。PoA共識依賴身份作為質押的一種形式，而不是由驗證者實際質押代幣。驗證者是預先批準的個人團體，他們通過驗證網絡上的交易和區塊來質押自己的身份。

燃燒證明
PoB（燃燒證明）更獨特，因為它要求區塊鏈上的參與者須向無法訪問的錢包地址發送少量加密貨幣。這樣做的后果是它們會被燃燒掉。所有燃燒交易的證明都被發送到參與者的地址。這些地址充當PoB共識中被燃燒掉貨幣的存儲單元。使用PoB機制的項目有Slimcoin和Factom等。

時間消逝證明
時間消逝證明（PoET）是由英特爾公司開發的一種算法，它使經過許可的區塊鏈網絡能預測誰將是下一個區塊的創建者。

有了PoET共識機制，參與者不需要進行任何挖礦活動，因為隨機計時器系統取代了挖礦的需求。因此，能較好地防止高能耗和資源浪費。該機制通過遵循公平的彩票制度來提高流程的效率；參與者獲勝的機會人人平等。


投資者如何運用該類機制？

了解加密貨幣背后的工作原理至關重要，因為不同的機制會導致不同的交易成本和所耗時間，同時也可能會影響貨幣的長期價值。

如果你對挖礦或節點運行感興趣，則了解區塊鏈使用的各類共識機制必不可少。這將決定你在挖礦方面初始投入多少成本、勝算幾率有多大以及回報收益有多高。



作者：Gate.io研究員M. Olatunji