【区块链基本技术】共识四大类型PoW, PoS, DPoS, PoST

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　　分布式账本 分布式账本指的是交易记账由分布在不同地方的多个节点共同完成，而且每一个节点记录的是完整的账目，因此它们都可以参与监督交易合法性，同时也可以共同为其作证 [15] 。 跟传统的分布式存储有所不同，区块链的分布式存储的独特性主要体现在两个方面：一是区块链每个节点都按照块链式结构存储完整的数据，传统分布式存储一般是将数据按照一定的规则分成多份进行存储。二是区块链每个节点存储都是独立的、地位等同的，依靠共识机制保证存储的一致性，而传统分布式存储一般是通过中心节点往其他备份节点同步数据。没有任何一个节点可以单独记录账本数据，从而避免了单一记账人被控制或者被贿赂而记假账的可能性。也由记账节点足够多，理论上讲除非所有的节点被破坏，否则账目就不会丢失，从而保证了账目数据的安全性

　　我们都遇到过某种加密货币，并试图将这些货币进行比较，这些比较的基础往往与它们的受欢迎程度或它们在外汇市场上获得的收益挂钩。这种比较方法虽然在某种程度上是正确的，但这并不是一种很理想的比较方式。

　　比特币(Bitcoin)或Ethereum (ETH)等加密货币，以及其他一些加密货币，基本原理上都遵循一种去中心化的理念。与决策过程相对应的是，迫切需要遵循一些指导方针，以便建立一个及时和体面地考虑到所有意见的制度。

　　在一个标准组织里，总是有一个集中的权力来源，以经理或董事会的形式。他们共同朝着作出决定的而努力，以确保本组织的顺畅流动，并使其尽可能有效地实现最终目标。但在分散的区块链技术中，由于没有一个中央权威人物，实现这一点变得很困难。这就迫切需要使用各种共识算法达成共识的想法。

　　什么是共识机制?

　　协商一致，达成公平的协议。在某种程度上，它做了两件重要的事情:

　　.它确保区块链上的下一个块是唯一有效的块

　　.它确保了强大的敌人不能够成功地切断链条

　　协商一致机制是实现这一协商的专用方法。他们主要致力于解决分散的对等货币体系中所谓的“拜占庭将军问题”。所以，不用多说了，让我们进入不同的共识机制，它们似乎很大程度的解决了“拜占庭将军的问题”。

　　工作量证明(Proof of Work)

　　我们列出的第一个机制是使用最广泛的共识机制，也是最古老的机制之一。比特币的发明者 Satoshi Nakamoto被认为是该机制的发明者。被认为是区块链革命的遗留技术，许多巨头仍然没有放弃它。PoW一直负责广泛的采矿作业和电力消耗。专家表示，Ethereum ETH正在向另一个共识算法(PoS)转移。MinerGate已经在2018年列出了一些最好的加密技术，但其中大多数仍在使用PoW。

　　在POW机制里，矿工们努力通过竞争解决困难的问题(尽管是无用的问题)来增加产业链中的下一个区块，而第一个到达的区块是以新铸造货币的形式奖励他的努力。它的工作原理是“最长的链赢”，这本质上表明，矿工生产数量最多的链将增长更快，而且可靠。

　　优点:它已被证明是有效的。

　　缺点:它需要耗费大量精力，因为没有很好地扩展和巨大的事务确认问题，受到的批评很多。

　　支持货币:Ethereum Classic (ETC)、ZCash (ZEC)、Monero Original (XMO)

　　权益证明（Proof of Stake）

　　如果没有工作证明的话，权益证明显然是最常见的选择。这种算法本质上是放弃了对昂贵的计算机设备的投资，而是选择引入“验证器”或利益相关者来投资正确的分叉。这与现代许多利益攸关方非常相似，以至于赋予了那些在决策过程中拥有最大发言权的人权力。

　　实际挖掘的矿商不会使用权益证明，但这些“验证者”会把自己的货币押注在哪些区块可以被添加到链上。当一个叉出现时，他们会再次被询问支持哪一个叉。在公平点上，选择了错误的叉，验证者会“失去他们的利益”。

　　被选中创建下一个区块的机会严格上取决于系统中您有多少货币。但是问题来了，“无利害关系”问题是一个双关语，本质上意味着没有什么可以阻止验证程序创建两个块并收取两组交易费用。正如我们所说的，一个没有任何损失的用户没有理由不沿着错误的道路走下去。

　　优点:节能，更分散。

　　缺点:不承担任何风险的问题。

　　支持货币:Dash， Neo， PivX

　　委任权益证明（Delegated Proof of Stake）

　　委任权益证明的名字来源于权益证明，但在实现上有很大的不同。由Daniel Larimer创建，这个组织的工作原理是，令牌持有者不投票验证区块，而是投票选举代表，选举出的代表代表他们进行验证。就像民主国家的参议员一样，他们代表的是人民的观点，令牌持有者选票把代表选上了。拥有较少数量的决策者为提高过程的效率铺平了道路，因为每个代表都负责及时发布他们分配的块。如果一名代表没有这样做，下注者可以投票把他们投出去，然后引进一个他们同意的人来达到他们想要的结果。

　　委任权益证明与工作证明和权益证明的不同之处在于，这里的矿工是协作工作的，而不是互相竞争来制造区块。它以部分集中为代价，产生更快的块时间。

　　优点:高度可扩展。

　　缺点:部分集中可能导致问题的出现。

　　支持货币:Lisk (LSK)， Ark (Ark)， Rise (Rise)

　　股权时间证明（Proof of Stake Time）

　　通过引入一个非线性证明函数，在给定块上定义了一小部分活动时间和空闲时间，从而解决了当前桩核模型中存在的一些主要缺陷。空闲时间被定义为不再支持共识分布而开始降低共识分布的年龄比例。这种量化的闲置时间对于每个股权来说都是独一无二的，因为它降低了满足证明的概率，并通过共识影响到可获得的到期权益的比例。

　　在这种方法中，在这种方法中，积极的押注是为了最大限度地增加签约的可能性，并获得所有到期的回报，在奖励的证明和量化中都使用了桩时函数。由于该协议是基于获得与完成的活动成比例的奖励，因此它影响到最高的货币持有人参与赌注的方式。因此，即使某人拥有较少的货币，但他们作为常规货币在系统中存在了很长一段时间，他们也可以在共识中扮演更重要的角色。

　　优点:解决PoS的无利害关系问题。

　　缺点:在写这篇文章的时候还没有被运用过。

　　支持货币:VeriCoin(VRC)