共識決定成???一文讀懂區塊鏈共識機制

達瓴智庫 2021-11-04 08:12 2.15萬
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區塊鏈已成為現代的流行詞,區塊鏈技術也是目前最火熱的,不論是企業還是個人都紛紛加入區塊鏈行業這個大部隊。

區塊鏈是在互聯網的基礎上進一步的發展,是互聯網社會的進一步升級,然而,往往一個新事物的出現總是會伴隨著很多的質疑、研究與探討。

那么,區塊鏈是如何發展起來的?現在又是什么樣的呢?小編帶大家一起梳理一下。

一、熱門的區塊鏈

知道區塊鏈的應該對中本聰這個名字不陌生,雖然目前還不知道他或他們到底是誰,但是這個名字可以說已經成為了區塊鏈的一個標志。因為“區塊鏈”來源于2008年中本聰發表的一篇題為《Bitcoin:一種點對點的電子現金系統》的文章。

在這篇文章中中本聰對于加密技術、時間戳技術、區塊鏈網絡架構等進行了詳細的闡述,并在文章發表的兩個月后誕生了Bitcoin第一個序列為0的創始區塊,相隔6天后,序列為1的區塊出現了,并與序號為0的創始區塊相連接形成了鏈,自此,區塊鏈也就誕生了。

二、Bitcoin的出現

Bitcoin是一個基于區塊鏈技術的分布式全球記賬網絡,所有參與到網絡中的節點都是一個記賬節點。這些記賬節點的單位被稱為區塊,在每個區塊中記錄了每筆交易的相關信息,例如買賣雙方、時間和日期、總價值等。所有的交易條目按時間順序連接,就形成了區塊的數字鏈。

就目前來看,Bitcoin是一種底層的基礎設施,簡單的作為一種加密領域的數字資產。但是從其發展的路徑來看,Bitcoin從最開始的點對點支付功能,演變成為了現在堪比黃金的價值存儲功能。

三、智能合約的誕生

2013年,被稱作是“V神”的Vitalik Buterin ,創造了以太坊,同時發布了白皮書。在該白皮書中,V神詳細介紹了智能合約——支持分布式的應用程序開發。

在以太坊網絡中,所有人都能夠在智能合約的基礎上創建區塊鏈網絡中的DAPP,并且在所有DAPP上都遵守相同的規則,該規則被編碼到網絡中,開發人員能夠在 DAPP 中執行自己的規則。

現在,整個區塊鏈領域大大小小的各類項目非常多,從底層設施的公鏈到各種DAPP的開發,從熱門的DeFi賽道到分布式存儲賽道,從爆發的NFT到元宇宙,區塊鏈正逐漸形成龐大的生態系統。

四、區塊鏈共識機制

不論是Bitcoin還是以太坊,或者是其他區塊鏈網絡的發展,都是有其自身的共識算法。在區塊鏈這樣的分布式網絡中,所有的節點都是獨立的、平等的,沒有一個中心點來控制其他的節點。

那么如何保證在這個網絡中的公平和自動運作呢?結合實踐來看,最主要的一點就是因為共識機制。在一個公平、透明的網絡中,所有網絡中的參與者都達成了一個共識,認可所在網絡的運行機制,并且能夠主動為其作出貢獻。

當然,作出貢獻了也會有一定的獎勵,這也就是我們常說的區塊獎勵。一般來說,伴隨著共識機制而發展的就是這個網絡的經濟激勵機制。

將共識與經濟激勵機制相結合,就會有更多人參與其中,用戶和開發者組成的社區逐漸發展,最后會在這個網絡上形成一個龐大的生態。

那么什么是共識,共識機制又是如何運行的呢?

舉個簡單的例子,在金庸先生的小說中,各大武林高手匯集,一般來說,武林高手都是實力派,誰也不服誰。

那江湖誰來治理?誰說了算呢?畢竟大家都是有底子的,那就簡單粗暴一點,一輪一輪打,誰打贏了誰就是公認的武林盟主,大家都聽從這個最強大的人。誰能夠在擂臺上接受眾人的挑戰,并且戰勝到最后,誰就說了算,大家都認可這種形式,這就形成了一種共識,打擂臺這種方式就是產生共識的共識機制。


圖片來源于網絡

同樣的,在分布式網絡的區塊鏈中,各個節點如何就交易數據、貢獻和獎勵方面達成一致性呢?這就需要用到區塊鏈中所說的共識機制了。

不同的網絡會選擇各自的一套共識機制來使得該網絡中的所有節點之間形成普遍認可??偟膩碚f,在區塊鏈中,共識就是大家都認可并且愿意自覺遵守的一種規則。

接下來,小編為大家介紹幾種應用廣泛的共識機制:POW(工作量證明機制)、POS(權益證明機制)、POC(容量證明機制)、POA(權威證明機制)、CPOC(有條件的容量證明機制)

1、POW(工作量證明機制)

POW是第一個區塊鏈共識算法,自2009年以來,伴隨著Bitcoin的產生而出現。簡單來說,POW共識算法就是確認網絡參與者的工作量,并給予一定的獎勵。

在POW共識算法中,要求發起者進行一定量的運算,也就意味著需要消耗一定量的運算時間。在該算法的運行方式中,網絡參與者在區塊鏈中添加一筆交易時,必須先解決某種復雜的計算問題。

這種方法可以確保網絡參與者花費了一定的時間和資金來完成工作,這表明了他們不會損害區塊鏈的系統,因為對系統的損害會損失他們自身的利益。

比如Bitcoin和以太坊都是采用POW的共識算法,目前是共識最為強大的兩大區塊鏈網絡。POW的優點是一種最安全的共識算法,能夠有效防止51攻擊,自2009年面世以來,得到了廣泛的認可。缺點是耗能較大,且吞吐速度較慢。


圖片來源:https://blockchain.coinmarketcap.com/zh/chain/bitcoin

2、POS(權益證明機制)

POS也被成為股權證明,類似于銀行存款。這種共識算法下,會根據網絡參與者所持有的數字資產和持有的時長分派相對應的獎勵,也就是類似于銀行給存款發放的利息。

POS的出現實際上是為解決POW存在的耗能大的問題,所以它沒有使用計算的功能,網絡參與者不需要耗費巨大的能量,而是必須具有代表這個網絡的數字資產。

網絡參與者擁有的該數字資產越多且持有的時間越長,證明參與者對該網絡的貢獻越多,也就越值得信賴,在該網絡中參與者獲得下一個區塊獎勵的概率就越大。

例如以太坊正在從POW轉向POS共識算法。在以太坊網絡的POS共識算法中,用戶需要質押 32 ETH(以太坊的數字資產) 才能成為驗證者。驗證者被隨機選擇來創建區塊,并負責檢查和確認他們沒有創建的區塊,用戶所質押的ETH也能夠獲得一定的質押獎勵。

POS的優點在于攻擊成本高、節能、可擴展性大,且只要是有該網絡的數字資產就能參與該網絡,所以不易受規模經濟的影響。缺點是一旦遭受完整的攻擊,則整個網絡就會失去價值。

本文來源:奔跑財經 原文作者:達瓴智庫 責任編輯:kennard丶寬
聲明:本文由入駐奔跑財經的專欄作者撰寫,觀點僅代表作者本人,絕不代表奔跑財經贊同其觀點或證實其描述。

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