冲量网络 | 区块链共识

区块链中最为基础的机制即为共识机制。共识在现实中，一般会表现为一些不同的人在统一相同的认知、价值观或者观念时，在某一方面达成的一致意见。而区块链网络中的共识机制也是确定达成某种共识和维护共识的方式。

由于区块链网络并不是一个中心化的网络，没有类似于像传统互联网系统那样的中心化服务器或者中心化决策人，因此在进行传输信息、价值转移时，会引入共识机制解决并保证每一笔交易在所有记帐节点上的一致性和正确性问题。

一般来说，由于区块链网络有各类不同的应用方法，因此往往每个项目的共识算法都不相同，目前来说，主流的共识方法有POW、POW、DPOS、PBFT等。

工作量证明(Proof of Work，POW)，就像字面意思所说的那样，我们可以理解为一份证明，证明你在网络中确实做了被认可的工作，其具体的表现形式便是我们熟悉的“挖矿”。通过运算计算出一个满足规则的随机数，即获得本次记账权，发出本轮需要记录的数据，全网其它节点验证后一起存储，区块链共识算法用的最多的就是POW。比特币和以太坊都是基于POW的共识机制。

例如在比特币出块中，大家共同争夺记账权利，谁先抢到当前区块并正确完成记账工作，谁就得到系统的奖励，也就是所谓的“挖矿”。参与记账的人通过计算机的算力计算一个值去完成这个记账工作，而拥有计算能力的专业计算机就是所谓的“矿机”。

优点：完全去中心化，所有人可参与。

缺点：大量的无效算力被诟病造成大量的算力和能源浪费，并且在低算力情况下很容易被攻击。且往往由于出块周期比较长，难以适应商业化应用。

权益证明(Proof of Stake，POS)，当Token拥有者持有Token时，网络便会计算其数量和时长来决定获得记账的机率，类似于股票的分红制度，持有股权越多的人就能够获得更多的分红。在一些项目中根据每个节点所占代币的比例和时间等比例的降低挖矿难度，从而加快找随机数的速度。

优点：缩短了共识达成的时间，避免了POW机制带来的资源浪费，加快了运算速度。

缺点：拥有币越多，持有越长的节点获得出块权的概率越大，容易造成财富越来越集中，导致中心化的产生。

委托权益证明(Delegated Proof of Stake，DPOS)，其说POS的衍生方案，如果说POS是股东大会投票，而DPOS则是通过股东投票投出董事会，而董事会之间进行投票来出块，拥有Token的人可以投票给支持的大节点，从而选举出一定数量的总代理人，由总代理人负责验证和记账。不同于POW和POS的全网都可以参与记账竞争，DPOS的记账节点在一定时间段内是确定的。

例如EOS就采用了这样的共识方式，其通过所有的EOS持有者，通过投票选出21个主节点和一些备用节点，然后轮流获得记账权进行出块，相对于BTC或者ETH等项目，其可以做到3秒出块，但相对应的，其中心化更高。

优点：速度和效率极高，并且维护网络安全费用非常低。

缺点：去中心化程度较低，缺乏激励机制，需要增发来维持节点的参与度。

实用拜占庭容错算法（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT），PBFT是一种状态机副本复制算法，即服务作为状态机进行建模，状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态，实现了在有限个节点的情况下的拜占庭问题，有一定的容错性，并同时保证一定的性能。

在实际应用中，例如NEO等项目，在PBFT为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制，通过投票决定共识参与节点，并引入数字证书，解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题，形成DBFT共识。

优点：速度快，去中心化程度相比DPOS更高

缺点：对服务器同步要求高，一旦某些节点无法同步，容易产生长时间无法出块的尴尬。

PBFT流程示意图

冲量网络区块链层将采用DPOS的共识，其能保证基础网络的运转，而在后期，冲量网络将开发自研可信算力共识与区块链底层协议，但仍将保持与业界主流的区块链的兼容，可以一键式的为主流区块链提供可信算力。

在区块链层中，通过DPOS共识机制来决定出块的节点。进行任务选择、激励分配和交易验证。而在可信算力部分，通过可信算力共识机制来决定每次计算任务的分发顺序。两类共识共同维护冲量网络的运行的用户参与度。

同时冲量网络通过自研的区块链网络，在性能、共识和可信计算任务调度上具备更好的优势，更加适合可信算法和可信应用的运行。

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冲量网络隶属于上海冲量网络科技有限公司，致力于打造全球区块链可信计算网络，为商业场景提供可信计算、安全存储和区块链网络解决方案和PaaS服务。冲量网络通过汇聚多样化的可信计算资源建立全球最大的可信算力网络，支持企业、政务大数据中心的数据联合计算、联合建模、区块链外可信存储、可信供应链金融、可信跨链服务等场景的分布式计算。同时，冲量网络为企业提供一系列的基于区块链+X技术的产品和解决方案，打造下一代的分布式可信计算平台，支持区块链的边界无限扩展，是Web3.0时代的重要基础设施。

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本文来源：冲量网络
原文标题：冲量网络 | 区块链共识

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编译者/作者：冲量网络

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