区块链:共识机制到底是什么？_Bitcoin Mining Power Union

共识机制到底是什么？

关于区块链已经说了不少，但是区块链的核心—共识机制想必大家还是一知半解，今天从不同方面给大家好好讲讲区块链的共识机制。

共识机制是什么

“共识算法“在一套区块链系统里面起到的作用，非常类似于CPU架构在电子设备中的核心“组件”，一个升级版的架构往往能使电脑的流畅度提升质的飞越。

区块链作为一个新兴产物，它们的“共识机制”也在不停的更迭，这种历程和CPU架构的升级非常相似。

如果说共识是区块链的基础，那共识机制就是区块链的灵魂。

Avalanche公布升级版共识机制Snowman++:9月19日消息，Avalanche于9月16日公布升级版共识机制Snowman++，目前Snowman++已经在Fuji测试网上激活，主网上的激活时间将在后续公布。交易所、钱包无需做出改变。节点需要升级至AvalancheGo@v1.6.0。（Medium）[2021/9/19 23:36:31]

我们在解释什么是区块链时，可以用一句简洁明了的去中心化分布式分类账来概括，但是在这个账本中，是如何对在几乎相同时间内的产生的事物前后排序的，就涉及到区块链网络的共识机制。

Algorand基金会宣布将以共识机制升级形式进行全网投票:官方消息，Algorand 基金会宣布将对治理计划进行全网公投，本次投票将以共识机制升级的形式进行，投赞同票需要在用户的节点上安装 Algorand 的升级软件，该软件预计可以在 2021 年 6 月 30 日开放安装。投反对票只需继续运行原有的参与节点，而无需安装该软件升级。为节点安装 Algorand 的升级软件后，Algorand 区块链将支持纯权益证明机制。所有参与共识的在线 Algorand 账户都可以在公投中投票。[2021/6/10 23:28:53]

所以共识机制，就是在一个时间段内对事物的前后顺序达成共识的一种算法。

声音 | 陈伟星：比特币记账共识机制PoW是最廉价、最可靠的记账算法:今日，陈伟星发微博表示，比特币的记账共识机制PoW，就是被人称之为“挖矿”的算法，实际上是最廉价、最可靠的记账算法。理由很简单，假设一个区块链成功后的记账费用是2000亿，按ebitda20%看，至少需要付出1600亿的运营成本，而一切成本，包括人的劳动时间，本质都是能源。而能源，是最物理性的去中心化。 ????[2019/1/4]

共识机制有什么用

它就像一个国家的法律，维系着区块链世界的正常运转。

在区块链上，每个人都会有一份记录链上所有交易的账本，链上产生一笔新的交易时，每个人接收到这个信息的时间是不一样的，有些想要干坏事的人就有可能在这时发布一些错误的信息，这时就需要一个人把所有人接收到的信息进行验证，最后公布最正确的信息。

独家 | 陶鸥：任何共识机制均是在中心化和多中心化之间寻求平衡点:POW共识机制近日遭V神质疑能耗大、易形成算力集中。对此，MATRIX CEO陶鸥在接受金色财经独家采访时指出：“PoW通过能源来买信任是否值得主要取决于PoW的工作量证明中的工作量是在用于计算什么结果，计算Hash，当然不值得，因为Hash对人类和社会没有任何贡献，每个比特币6000美金的成本纯属浪费。任何一种共识机制都是在中心化和多中心化之间寻求平衡点的，不可否认的是PoW比PoS有更好的安全性，区别在于怎么优化PoW的共识机制。

以太坊“先过度到PoW+PoS，再彻底抛弃pow”的路径实施目前看来进度很慢。陶鸥对此表示：“这是一个共识改变的问题，这个问题其实很简单，我们可以把共识看做一个游戏的游戏规则，最初加入游戏的人都是因为认可了游戏规则才会加入的，但当我们提出要改变游戏规则时，我们也必须依据游戏规则来改变游戏规则，就是说共识的改变的达成是必须基于原有共识规则达成一致后才能修改。游戏规则的修改如果会伤害很多老玩家的利益，而老玩家在原有的游戏规则（共识）中还有自己的影响力，这就必然导致游戏规则修改进程的停滞。”[2018/7/12]

目前常用的几种共识机制

1、工作量证明机制(ProofofWork-PoW)是我们最熟知的一种共识机制。就如字面的解释，PoW就是工作越多，收益越大。这里的工作就是猜数字，谁能最快的猜出这个唯一的数字，谁就能做信息公示人。

2、权益证明机制(ProofofStake-PoS)也属于一种共识证明，它类似股权凭证和投票系统，因此也叫“股权证明算法”。由持有最多的人来公示最终信息。

3、拜占庭共识算法也是一种常见的共识证明。它与之前两种都不相同，PBFT以计算为基础，也没有代币奖励。由链上所有人参与投票，少于/3个节点反对时就获得公示信息的权利。

现有各种共识机制的问题

A、计算能力浪费

在工作量证明机制POW中，猜数字最快的通常是电脑计算能力强的。超强的计算能级仅用来猜数字，实在是浪费。

B、权益向顶层集中

在权益证明机制POS中，token的余额越多的人获得公示信息的概率越高，公示人会得到一定的token作为奖励，如此持有token多的人会越来越多，少的人越来越少。

C、作恶成本低下

在靠算力与权益的的多少来获得公示信息的权利的模式当中，当算力和权益向少数人集中之后，这些少数人如果想要做一些违反规则的事情是轻而易举的；在PBFT中，由所有人投票，如果一个没有任何token余额的人想要捣乱，那他几乎是完全没有利益损失。

D、对于真正的去中心化构成威胁

在工作量证明机制中，计算能力越强，获得记录权利的概率就越高。如果有人把很多人集中在一起来猜数字，把好多电脑的算力加在一起来用，那这些抱团的人就会更容易获得公示信息的权利，发展到最后可能公示权就直接掌握在这些人手里。

小结

1.在比特币矿机的军备似竞赛中，POW共识算法算力集中化，似乎慢慢的偏离了原来的去中心化轨道。

DPOS给了普通用户做决定的机会，更加的符合中本聪原有的去中心化思想的标准，然而这种说法也是显得牵强。或者，去中心化最终是个伪命题而已。

2.相比共识机制来说，分布式，无法篡改，点对点传输才是区块链网络的最大核心价值所在。

3.用共识机制POW，POS，DPOS来比作区块链的CPU可能不太恰当，说是区块链的CPU架构可能比较适合。

比特币网络即使目前有着史无前例的网络算力，终究受限于区块的大小，以及确认速度的限制，导致其网络大量的拥堵。

而无需耗费现实资源来处理区块链网络数据的DPOS机制，也能达到更高的确认速度和出块速度。

随着区块链技术的持续发展，未来会继续出现POX？POY?的算法机制吗？毕竟区块链世界才刚刚开始嘛。

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