什么是区块链共识机制？PoW，PoS，DPoS，POA有何不同？

什么是区块链共识机制？PoW，PoS，DPoS，POA有何不同？

本文将带你了解到迄今为止最流行的加密货币共识算法的快速概述，从区块链到DAG，以及介于两者之间的所有内容。 其中包括最为普遍的工作证明（PoW）、权益证明（PoS）、委托权益证明（DPoS）、权威证明（PoA）、权重证明（PoWeight）等共识机制及其利弊分析。

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一。踏入币圈除了区块链，挖矿和比特币之外，我想你或许还听说过共识机制的存在，但是究竟何为共识机制却再一次弄懂。

自2009年区块链发展到今天，已演化出各种共识机制，先来理解一下，共识机制是什么概念：

所谓“共识机制”就是在特殊节点上进行表决，并在极短时间内完成交易验证与确认； 对于一个交易来说，只要利益无关的几个节点能形成一致，那么我们可以相信全网在这个问题上也能形成一致。

简单地说，共识机制就是为了解决所谓去中心化信任问题，由于各节点间默认互不相识和互不可靠，而各节点又无法得知其他节点是宕机还是背叛，从而尽可能地确保记录信息的准确性和安全性。 同时，节点愈分散、效率愈高、网络对信息满意程度愈高、安全性愈高。

二。历史上的共识机制及优缺点分析？

每个大加密货币后面都是大共识算法。 任何共识算法都不是十全十美，而是各有千秋。 加密领域有共识算法来避免双重支出。

一、什么是工作证明（PoW）？

优点：我们知道，这是一个有效的弱点：吞吐量慢Proof of Work是区块链共识算法中的第一个算法。 由中本聪（Satoshi Nakamoto）设计用于比特币区块链，我们要感谢PoW，它为我们在世界各地看到的大规模采矿操作和功耗做出了贡献。 我们知道它是一种可行的（对于很多其他的共识算法，我们可以多说几句），但在这一领域的现阶段，它开始被认为是一种传统的技术。 有那么多新型替代方案很难明白新型区块链为何要采用PoW。

在PoW里，矿工们通过解决那些困难和没用的问题而创建区块。PoW在一个“最长链胜出”系统中运行。因此，假定多数矿工在同一链条上作业，则成长最快的矿工是那些时间最长、最可信的矿工。所以比特币很安全，只要矿工们在工作中50%以上诚实。

二、什么是权益证明（PoS）？

优点：攻击的代价较高；更具去中心化特征；能源效率劣势：质押无忌PoS里，区块并不被矿工们创造出来，只是矿工们拿自己的代币来“打赌”哪一块有效。分岔时铸币者花自己代币表决哪一个分岔。假设大部分人都是在正确的分叉上投票，那么在错误的分叉上投票的验证者就会在正确的分叉上“丧失其质押”。

对利害关系证明提出异议的共同论据是“质押并不忌讳”的问题。问题在于验证者能够对所出现的每一个分叉两侧进行表决，因为验证者很少需要计算能力来支持PoW分岔。与PoW相比，PoS分叉也许更常见，有人担心分叉有损货币声誉。

三、委托权益证明（DPoS）-选择自己的验证者

优点：交易价格低廉；可扩展；高效节能劣势：局部中心化DPoS作为Daniel Larimer智慧的结晶，其实和PoS有着天壤之别。在DPoS中，代币持有者并不对区块本身的有效性进行投票，而是投票选举代表来代表他们进行验证。DPoS系统通常21-100名的人被选为代表。代表定期洗牌和获得区块交付指令。

少数几个代表可使自己得到有效组织，为每一位代表建立规定时段以公布其区块。如代表继续漏掉其区块或者公布无效交易时，质押者会投票决定淘汰其区块，并由较好代表取代。

在DPoS里，矿工能够合作生产区块而非如PoW与PoS一样竞争。DPoS通过局部中心化的方式创建区块可以比其他多数共识算法快上好几个数量级。

四、权威证明什么是（PoA）？

优点：高吞吐量等；可扩展缺点：中心化系统的权威证明（Proof-of-Authority）为共识算法，通过公认账户对交易进行验证，有点像系统“管理员”。账号是其他节点获取真相的权威。PoA吞吐量大，并且对专用网络有优化。由于PoA的中心化特性，不太可能看到PoA在公共链上运行。

五、什么是权重证明（PoWeight）？

优点：可以自定义；可扩展不足：激励机制属于挑战权重证明，以Algorand共识模型为基础，对共识算法进行了大量分类。通常的想法是，在PoS中，用户在网络中所拥有的代币百分比代表用户“发现”下一个区块的概率，在PoWeight系统中，使用其他一些相对加权的值。具体实例：Filecoin中Proof-of-Spacetime依赖于用户保存IPFS数据数量。另一些体系则可包含某些权重，例如信誉证明。

六、什么是拜占庭容错（BFT）？

优点：高吞吐量等；低成本；可扩展缺陷：半数信任有个经典问题，分布式计算一般由拜占庭将军说明。问题在于，几位拜占庭将军带着自己的部队围困着一个城市。他们要一致同意攻击与否。若有将领单枪匹马出击，其包围就会落得惨绝人寰。将军之间一般都有一定的距离，要靠传递信息进行交流。有些加密货币协议采用了BFT中的部分版本以形成共识，而各版本又各有利弊：

实用拜占庭容错（PBFT）：该问题的首要解决方案叫做实用拜占庭容错。在Hyperledger Fabric使用很少！