用最简单的术语来说,区块链是由一组计算机处理和记录的数据,这些计算机协同工作以确保这些数据交易的真实性和安全性。从更抽象和前瞻性的角度来看,这是金融交易的潜在未来,不受全球位置的约束,也不受监管机构的约束。如果你能理解拜占庭将军问题,就不难理解什么是共识,它需要多个进程(或代理)就单个数据值达成一致,并且共识协议必须具有容错性或弹性。很多投资者都想要了解这个加密货币共识机制什么时候提出的?下面就让币圈子小编来为大家简单科普一下。
2008年,中本聪在《比特币:一种点对点的电子现金系统》这篇论文中提出了比特币与区块链,其中PoW被应用于比特币上,来解决谁是大多数的问题。工作量证明(PoW)是第一个区块链共识机制,比特币以及目前的以太坊都是采用了这一共识机制;权益证明(PoS)在2012年第一次被提出,并被应用在点点币、未来币等项目上;委托权益证明(DPoS)最著名的代表则是比特股(Bitshare)、EOS,这三者是目前公链应用最多的三种共识机制。
在联盟链领域,Hyperledger Fabric在0.6版中应用了PBFT,而在1.0版中放弃了PBFT,转而采用效率更高的Kafka,支持单点和集群两种方式,由Kafka直接给交易排序和出块;中国的FISCO BCOS则支持并行计算的PBFT和标准RAFT两种方式。
除了Hasib Anwar图表中归纳的这些,还有一些也被视为共识机制,例如瑞波币的Ripple算法、基于交易的股权证明机制(TaPOS)等。还有一些,例如艾欧塔(IOTA),采用的是的DAG(有向无环图)数据结构,通过缠结(Tangle)的方式加入区块链,与区块链的链式数据结构是不同的,这也可以被当作一种共识机制。
共识机制可以被当作是一套算法,分布式系统都需要这样一套算法来保持一致性,区块链作为分布式系统的一个子集,也借用了分布式系统的一些用于达成共识的协议。比如Lamport设计的保持分布式系统一致性的协议Paxos,还有Stanford提出的RAFT协议,上面提到的联盟链FISCO BCOS就采用了RAFT协议,此外微软主导的联盟链Coco支持Paxos和Caesar两种协议。
币圈子小编将为各位投资者介绍一下以下八种区块链共识机制:
1、PoS权益证明:PoS权益证明同样需要通过计算找出合理的哈希值来完成。但不同的是权益证明机制通过节点持有加密货币的时间和数量来判断节点的权益大小。根据权益大小不同,用户之间看到的计算目标值也不同。权益大的节点,获得目标值更加简单,更容易获得下一个区块的记账权。这种方式不需要每个节点都进行大量的运算,节省了电力能源。
2、Pow工作量证明:是一种衡量计算机工作量的共识机制。比特币使用的就是工作量证明机制。工作量证明主要通过哈希计算找出合理数据的步骤来完成:将区块头数据带入哈希函数计算公式,不断调整区块头数据中的随机数,直到计算出满足特定标准的哈希值,工作量证明就会完成。简单来说就是多劳多得,谁的算力强,计算得就更快,获得记账权的概率就越高。
3、DPoS委托权益证明:DPoS委托权益证明通过由持币人投票选举出一定数量的代表来达成共识。每个持币人的投票所占的比重与他持有的币种数量有关,持有的越多,所占的比重越大。被选出的代表可拥有记账权,轮流进行记账;未能很好履行职责的代表还会被投票除名。这一任期结束后,新的代表会再次通过投票产生。
4、唯一节点列表(UNL):在Ripple和Stellar等区块链中使用的共识机制被称为唯一节点列表。UNL的核心是允许某些节点签署交易,任何用户都可以简单地验证签署的区块是否是最新的。这种共识机制的核心问题是确定哪些节点将有能力签署交易。UNL非常类似于向某些网站颁发数字证书的证书颁发机构,除了声称UNL中的节点是合法的之外,它们声称每个节点都是唯一的,因为它们由不同的实体运营,因此降低Sybil攻击的可能性。
5、容量证明/空间和时间证明:容量证明是工作量证明的一种变体,它更多地关注内存而不是处理能力。从某种意义上说,这是对PoW的改进,即使在挖掘开始之前,容量证明也要求节点将预先计算的哈希值存储在其硬盘驱动器和其他内存单元上,这个过程称为绘图,绘图使容量证明成为比工作证明更快的机制,这种方法的另一个优点是它可以节省大量能源。
6、权威证明:作为一种共识机制的权威证明与权益证明并没有太大的不同。两者之间的主要区别在干,在权益证明中,验证者质押硬币,而在权威证明中,他们质押自己的声誉。区块链中的验证者数量相当少,因此更适合用于私有区块链。这种机制是一种快速、可扩展的机制,同时具有能源效率。但是,顾名思义,这种共识机制并不遵守去中心化的原则。验证者的数量非常少,因此可以轻松实施审查和资金冻结之类的事情。
7、已用时间证明:这是另一种共识机制,旨在通过关注随机化来取代工作量证明系统的低效率和诱导浪费的竞争。Hyperledger Sawtooth等区块链中使用的一种机制,经过时间证明会随机为其节点提供一个计时器对象。计时器首先到期的节点将负责发布下一个块。该系统为拜占庭将军问题的随机领导者选择方面提供了有效的解决方案。然而,由英特尔开发的合作伙伴技术SGX已被证明存在一些严重漏洞,导致难以信任共识机制。
8、有向无环图:有向无环图是计算机科学中众所周知的数据结构。事实上,区块链也是DAG的一个例子,因为它有一个明确的方向,没有任何循环,并且是一个图。1OTA使用的Tangle也是DAG共识机制的一种形式。在这种机制中,每个块必须有两个父块。所以,为了通过DAG共识机制完成一笔交易,用户需要验证自己之前的两笔交易。这种机制的最大优势是它可以减少延迟和交易费用。
上文中的内容就是币圈子小编对于加密货币共识机制什么时候提出的这一问题的简单科普。目前,生态系统中有大量的区块链共识算法,更多的区块链共识算法正在进入市场。这使得每个区块链开发公司和热心的企业家都必须熟悉定义良好共识协议的因素,以及使用糟糕的共识协议可能产生的影响。在良好的共识机制中,所有节点都能够根据协议规则生成有效的结果,良好的共识区块链机制确保网络的每个特定节点都参与投票过程,所有节点都积极参与并为更新区块链数据库做出贡献的共识机制称为良好共识模型。