區塊鏈的共識機制特點(巨鯨數字-區塊鏈技術-區塊鏈的三種主流共識機制介紹)

作為一個新興技術，區塊鏈在不斷為各行各業注入新能量，區塊鏈本身的運行機制就成了很重要的一部分，只有運行規則清晰了，才能被接入更多的行業進行落地應用，而區塊鏈本身的這套運行機制，我們就可以簡單地稱為共識機制。

一、那怎么理解共識機制呢？

維基百科對共識機制的解答是這樣的：由于加密貨幣多數采用去中心化的區塊鏈設計，節點是各處分散且平行的，所以必須設計一套制度，來維護系統的運作順序與公平性，統一區塊鏈的版本，并獎勵提供資源維護區塊鏈的使用者，以及懲罰惡意的危害者。

這樣的制度，必須依賴某種方式來證明，是由誰取得了一個區塊鏈的打包權（或稱記賬權），并且可以獲取打包這一個區塊的獎勵；又或者是誰意圖進行危害，就會獲得一定的懲罰，這就是共識機制。

簡單來講，區塊鏈系統是一個點對點的網絡系統，而這些節點在同一時間會有時間上的延遲和動作的不同，要想使這些節點達成共識進行下去，就需要一套公平的規則來規范這些節點，只有這樣，才能讓整個區塊鏈系統順利地運行下去。所以，從本質上來講，共識機制就是決定了誰在區塊鏈系統中負責哪一個新區塊生成的作用。

二、區塊鏈的三種主流共識機制

目前，區塊鏈共識機制主要有三種，分別是PoW（工作量證明）、PoS（權益證明）和DPoS（代理權益證明）。

1.PoW（Proof of Work），工作量證明

工作量證明系統這個概念由Cynthia Dwork 和Moni Naor 1993年在學術論文中首次提及， 而工作量證明（PoW）則是Markus Jakobsson 和Ari Juels在1999年的文章中才被正式提出。直到2008年10月，中本聰在比特幣的白皮書中將PoW作為了比特幣的共識機制，PoW才開始被一些人所知道。

PoW跟其名字工作量證明一樣，礦工工作了多少就會獲得多少挖礦獎勵。拿我們比較熟悉的比特幣來說，礦工的礦機性能越好、數量越多，挖出的比特幣獎勵就會越多，這跟按勞分配是一個道理。

除了比特幣，以太坊（ETH）和萊特幣（LTC）的底層共識機制也都是運用的PoW共識機制。

PoW共識機制的優點：

01.去中心化，保證各個節點公平記賬；

02. 安全性高，破壞系統需要投入極大的成本。

PoW共識機制的缺點：

01.資源浪費，越來越多的礦機形成競爭，設備和電力被大量消耗；

02.網絡性能低，區塊達成共識的時間太長，難以達到正常的商用程度；

03.容易產生分叉，一步步遠離去中心化的特性。

2.PoS（Proof of Stake），權益證明

PoS最早由化名為Sunny King的人在2012年創立的Peercoin所采用。這種機制的原理類似于我們現實生活中的股東機制，擁有股份越多，那么獲取記賬的權力就越大。我們所知道的恒星幣就是采用的這種共識機制。

PoS共識機制的優點：

01.節省挖礦的能源；

02.縮短了各個節點達成共識的時間。

PoS共識機制的缺點：

01.缺少專業化，擁有權益的人不一定有足夠的專業知識，甚至未必希望參與記賬；

02.去中心化特性變弱，容易形成頭部的資源壟斷，被擁有51%股權的人控制。

3.DPoS（Delegated Proof of Stake），代理權益證明

DPoS被視為是PoS的進化方案。

DPoS 委托權益證明機制，是在 PoS 基礎上優化而來的，通過投票選舉的方式，選出生產者，代表他們履行權利和義務，而不是用算力來決定。

如果生產者不稱職，隨時可能會被投票出局。投票的權重和分配的收益，都是按照持有的加密貨幣數量占總量的百分比來計算的，51%的股東的投票結果是不可逆且有約束力的。

DPoS 和股份制公司類似，普通的股民不能進董事會，要通過投票選舉代表來組成董事會，用每個人手上的數字貨幣計算權重，再根據權重投票選舉出能代表他們權益的人，代理記賬。

DPoS 的優點是，記賬節點數量少，協作高效，記賬效率高。其缺點是減弱了去中心化的程度，由選出的代表進行記賬，存在一定的中心化控制。

目前，還沒有任何一種共識機制是完美的，都有各自的短板。隨著區塊鏈技術地不斷發展，共識機制也會不斷優化，未來可期。