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区块链的灵魂:共识算法

2018-05-07 阅读量 310
摘要:众所周知,共识算法是区块链的灵魂,区块链技术本身是要实现一个去中心化的自治社区;自治社区的形成需要有一套设计精妙的激励机制推进项目、社区的良性循环发展,共识机制就是确保该套机制能否正常持久运行的保证。


众所周知,共识算法是区块链的灵魂,区块链技术本身是要实现一个去中心化的自治社区;自治社区的形成需要有一套设计精妙的激励机制推进项目、社区的良性循环发展,共识机制就是确保该套机制能否正常持久运行的保证。


所以今天主要聊聊共识机制,相信一个好的共识机制的设计,是下一代公链的核心竞争力。


POW:工作量证明


算法


POW简单说就是每台计算机每隔固定时间就根据待处理的交易数据来求解一个不等式方程(hash(content+random) < X)的一个解(注意,一个即可),谁第一个求解成功,网络上的计算机就承认它的工作成果,即挖矿成功。


优点

*  经过长期实践检验,可行性毋庸置疑


*  理论上能够以此为基石构建一个相对公平、去中心化的P2P网络


缺点

*  算力、资源浪费


*  每次都全网一起算,但只有一个节点能够得到认可


中心化趋势


 *  专业矿机、矿池、联合挖矿等用各种方式提高算力表现,人性的趋利性在破坏非中心化结构


 *  多链并存情况时有发生,效率低


 * 由于网络延迟的存在,当网络中距离较远的两个节点几乎同时解出方程时,会导致一段时间存在不只一条区块链


 * 确认一笔交易需要等待比较久的时间



POS:权益证明



算法



* 开始一个新的周期


* 所有持有权益的节点根据各自持有的权益*持有时间决定其被选为记账者的概率


* 某个节点被选举为记账者,这个节点持有的权益*时间兑换为收益


 * “记账者记录交易并产生新的区块


 * 周期结束


优点
      对资源的浪费程度较低



缺点

* 全员选举,未必所有节点都愿意挖矿


* 容易产生分叉,需要等待多个确认


* 永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性



DPOS



算法


* 开始一个新的周期


* 所有持有权益的节点从候选全节点中选举出记账者


* 某个节点被选举为记账者


* “记账者记录交易并产生新的区块


* 周期结束


优点

 * 对资源的浪费程度较低


 * 不会分叉


 * 性能得到较好的保证


缺点
  有中心化风险


DSC



算法


* 选择有效的持有权益的节点


* 将有效节点中,通过持有权益大小划分为两类,然后在每类中选择部分节点组成小组,通过随机算法,选择一个小组记账,从而实现公平与效率的均衡。


* 记账纪录交易并产生新区块


优点

 * 不会分叉


 * 很好的权衡了公平与效率



 总结 

pow共识机制为首的比特币的兴起促进了区块链的发展,但是pow巨大的资源浪费和效率低下,以pos为代表的eth引起了区块链的一次浪潮,dops的发展追求超高效率,但是牺牲公平,能否持久,也需验证,下一次浪潮的引领者,其公链必须有足够的理论创新、技术创新,并且兼顾各方利益的开放包容的态度才能引导公链的下一次迭代升级。






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