浅谈公链以及共识机制

区块链的诞生初衷是为了解决人与人之间信任危机，它是一种去中心化的分布式账本系统，可以用于登记和发行数字化资产、产权凭证、积分等，并以点对点的方式进行转账、支付和交易。因此区块链系统与传统的中心化账本系统相比，具有完全公开、不可篡改、防止多重支付等优点，并且不依赖于任何的可信第三方。由于点对点网络下存在较高的网络延迟，各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为“共识机制”。

目前主流公链都是单链结构，所以每个公链都只有一个共识机制。下面就以几个有代表性的公链举例：

BTC~Pow（工作量证明）

中本聪在比特币的白皮书中将Pow作为了比特币的共识机制，

矿工工作了多少就会获得多少挖矿奖励。拿我们比较熟悉的比特币来说，矿工的矿机性能越好、数量越多，挖出的比特币奖励就会越多，这跟按劳分配是一个道理。

Pow的优点：

1.完全去中心化，保证各个节点公平记账；

2.安全性高，破坏系统需要投入极大的成本。

缺点：

1.资源浪费，越来越多的矿机形成竞争，设备和电力被大量消耗；

2.性能低，区块的确认时间难以缩短

3.可扩展性低，导致无法像以太坊一样建立起生态

ETH~Pos（权益证明）

原理类似于我们现实生活中的股东机制，拥有股份越多，那么获取记账的权力就越大。它将Pow中的算力改为系统权益，拥有权益越大则成为下一个记账人的概率越大。

Pos的优点

1.节省挖矿的成本，不像Pow那么费电；

2.算法处理速度比Pow高，缩短了各个节点达成共识的时间，性能比Pow高；

缺点

1.相对Pow更容易分叉；

2.不够去中心化，容易形成头部的资源垄断，被拥有51%股权的人控制。

EOS~DPos（代理权益证明）

DPoS在PoS的基础上，将记账人的角色专业化，先通过权益来选出记账人，然后记账人之间再轮流记账，不过这种方式依然没有解决最终性问题。原理可以类比于人民代表大会制度，即每位持币人都有权投票选出代理节点，持币量少的人也能参与投票，根据投票结果，得票最多的节点就会承担起生成新区块的责任。如果哪些节点没有完成记账的任务，就会被网络选出新节点来替代它们。

DPos的优点

跟Pow共识机制比起来，DPos在很大程度上提高了区块链处理数据的能力，因此它的性能很强，让速度实现了质的飞跃。

缺点

属于中心化，违背了区块链去中心化的初衷

因此EOS起不来有一定原因，它全网节点只有21个，人为操控性大。

最后，共识机制的发展看似是一种有规则的计算机编码，但实际上它也代表了一种新的数字世界的经济秩序，随着区块链技术正在接入各行各业，共识机制在会有更多更有创造性的迭代，以后有时间再给大家介绍其它优秀的共识机制。

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编译者/作者：摩根每日闲谈

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