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从POS到DBFT 一文带你了解区块链的共识机制

​虽然区块链和加密社区仍然围绕区块链的意识形态及其改变世界的潜力,但仍有一个问题被证明与硬分叉共识协议一样具有分歧性。尽管工作量证明(PoW)仍然是比特币和许多

从POS到DBFT 一文带你了解区块链的共识机制

虽然区块链和加密社区仍然围绕区块链的意识形态及其改变世界的潜力,但仍有一个问题被证明与硬分叉共识协议一样具有分歧性。尽管工作量证明(PoW)仍然是比特币和许多其他人的首选协议,但争论的焦点仍然存在于利益证明(PoS)以及其他新兴的共识协议。 工作量正面(POW)

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共识协议的祖父和Satoshi的创意, 工作证明协议涉及块矿工解决复杂的加密难题,他们以硬币或token的形式获得奖励。 优点 作为最初的协议,PoW已经证明了它对内部和外部攻击的弹性。 缺点 比特币挖矿是高能耗的,比特币的批评者如安德鲁·泰奥(Andrew Tayo)曾指出,大部分能源都被浪费了,因为只有一个矿工最终可以开采每个区块,无论有多少人参加首先到达那里的比赛。 比特币现在大多使用ASIC开采,因此采矿业主要由像Bitmain这样的大型运营 部门主导,后者可以提供大规模开采所需的硬件。这将采矿权集中在少数人的手中,导致社区中的一些人将比特币称为集中货币。虽然像Vertcoin这样的一些加密令牌 试图通过定期更改算法来保持ASIC抗性,但它仍然领先于ASIC制造商。 采用 比特币,Litecoin,Zcash和以太坊经典等等 – PoW仍然是最受欢迎的共识协议。 股权证明(POS)

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PoS最初被认为是一种避免PoW众所周知的问题的方法,例如能耗。在PoS模型中,那些持有硬币的人可以将他们放在下一个区块是正确区块的可能性上。如果是,他们会收到奖励。如果某人在一块最终含有欺诈性交易的区块上赌注硬币,他们将被"罚款"他们的股份价值。 优点 PoS比PoW消耗更少的能量。PoS还积极惩罚不诚实行为,阻止验证者之间的欺诈行为。 缺点 由于验证节点没有贡献计算能力 – 被称为 "无关紧要"问题 – PoS区块链可能会看到比PoW更多的分叉链的风险。此外,PoS倾向于拥有最多硬币的人,这也促进了集中化,因为更富有的持有者可以更多地投入。对于应用PoS机制的项目NXT,已经证明了一个持有人如何能够稳定地增加他们的赌注,以至于他们将拥有超过90%的token。 采用 使用纯PoS算法的项目是Reddcoin,Decred和NavCoin。PoW算法的问题导致以太坊摆脱纯PoW并 采用了Poper / PoS混合器Casper。 PoW与PoS 由于比特币和以太坊的市场支配,围绕共识协议的争论似乎常常围绕PoW和PoS。事实上,他们有着类似的问题,正如Qtum的联合创始人兼首席开发人员Jordan Earls 所说: "采矿算法话语中真正的二分法似乎来自整个集中化与分散化的争论,而不是人们应该选择PoS还是PoW。事实证明,ASIC抵抗已经证明是正确的,只有抵抗。这方面有助于激励采矿的集中化,导致一些PoW网络周期性地改变他们的挖掘算法以击败它。在PoS网络中,情况类似,一些网络选择对验证器数量有技术限制的共识机制,希望提供更高的交易吞吐量。" 但是,我们必须记住,这不是一个严格的二分法 – PoW和PoS不是唯一的共识模型。那么还有什么其他选择呢? 权益授权证明(DPoS) DPoS 是一种类似董事会的授权共识机制,该机制让每一个持币人对整个系统的节点进行投票,决定哪些节点可以被信任并代理他们进行验证和记账,同时生成少量的对应奖励。DPoS 大幅提高区块链的处理能力,并降低区块链的维护成本,从而使交易速度接近于中心化的结算系统。

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委托PoS由Steemit的联合创始人兼EOS的CTO Daniel Larimer(BM)发明,他们都使用dPoS。在这里,网络投票给"见证人",他们达成共识以添加下一个区块。与标准PoS模型类似,网络参与者的投票权重取决于他们持有的网络令牌的数量。 优点 DPoS会增加延迟,因为达成共识的参与者可以加快决策速度。通过避免使用ASIC,它促进了分散化 – 但有一些警告,如下所述。 缺点 "见证人"的使用意味着永远不会实现完全的权力下放。考虑完全民主 – 所有公民在所有事项上投票 – 与代议制民主之间的区别,代表选举代表选民代表选民发言。 Vitalik Buterin 写了一篇关于dPOS 的批评,描述了这个共识协议如何导致富豪统治,有影响力的选民形成了最终可能以恶意攻击结束的团体。 BM用他自己的博客文章"加密 – 经济治理的限制" 作出了敏锐的辩护: "Vitalik正在寻找一种加密经济黑盒子,假设你无论是通过赌注还是个人(民主)都不能依靠投票。" BM认为,共识是网络的作用,并且"每个社区都可能有自己的'对与错'定义,这只能通过对社区成员主观意见的调查来衡量。" 采用dPoS用于Dan Larimer的所有项目 – 即BitShares,Steemit和EOS。 作业证明(PoA)

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与dPoS类似,分配证明模型在网络中建立了几个可信节点,但只有那些节点存储整个分类帐。通过允许其他网络贡献者在没有分类帐存储的情况下参与,分配证明模型允许在物联网(IoT)上运行的任何支持网络的设备挖掘令牌。这一过程被称为"微观采矿",使得连接互联网的家用电器能够为区块链网络的计算能力做出贡献。 优点 通过利用更广泛的机器网络的计算能力,PoA可以通过大幅降低的能耗来处理更快的交易速度。 缺点 PoA仍然处于起步阶段,需要在早期阶段证明其弹性,直到网络采用获得牵引力。 采用 分配证明是由IOTW开发的, IOTW是一个区块链项目,旨在将任何连接互联网的设备引入区块链网络。IOTW的创始人兼首席执行官Fred Leung解释道: "为了创建大规模区块链,这里的最终目标是将区块链带入每个家庭.PoA和微挖掘将允许任何连接的设备在不增加硬件成本的情况下开采。普通人将获得区块链奖励,因此他们将了解区块链和加密货币.PaA使用的功率很小,因为它不需要计算工作量证明。微观挖掘,见证协议,将允许[a]显着减少数量相同的分类账数量验证节点。" 委托拜占庭容错(dBFT)

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委内瑞拉的容错是由NEO团队制定的, 旨在克服 拜占庭将军的问题。该系统由节点,代表(可以批准块)和扬声器(建议下一个块)组成。各种场景说明了dBFT协议如何足够强大以防止网络中的恶意行为者。 优点 NEO的高级研发经理Malcolm Lerider对此有关于dBFT协议的说法: "dBFT是由NEO [以前称为Antshares]发明的,并且已证明效果很好。它是一种完美终结性的共识算法,这意味着所有交易在首次确认后都是100%最终的。区块链不能用dBFT,而且高-value链式事务是微不足道的,并且执行得更快。它是在考虑到监管和业务用例的情况下构建的。" 缺点 维塔利克 指出,100%的终极性始终是概率性的,至少在哲学上是这样。然而,NEO区块链尚未遭受任何交易逆转,这与其声称其算法提供完美终结性的说法相矛盾。 采用 NEO使用dBFT。 作为一种技术,区块链仍处于开发阶段。因此,"正确"共识议定书的问题仍然存在争议,这是一个自然结果。许多关键考虑因素 – 例如权力下放的程度 – 都成为区块链作为一种技术精神的核心。至少就目前而言,没有就正确的共识协议达成共识。

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