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区块链入门 | POW、POS、POC都是什么意思?

区块链

在比特币当中,很多人非常好奇比特币挖矿到底是怎么样的一回事,而在了解这个问题的同时,工作量证明机制(POW)一定会被提到,在你看到了其他链的时候,股权证明(POS)、容量证明(POC)、拜占庭算法(PBFT)等等,想必会更加疑惑。今天我们就来给大家一一解释一下这些共识机制是什么意思,在各自的环境下是如何工作的。

共识机制是要解决所谓去中心化的信任问题,因为每个节点之间默认是不认识且不可靠的,同时每个节点都不能知道其他节点是否宕机或者背叛的情况下,尽可能的保证记录信息的准确性以及安全性。同时节点越分散,效率越低,网络对于信息的满意度越高,越安全。

POW

POW工作量证明,可以说是比特币一手推起来的,也被大家广泛认可的一种共识,为什么会得到大家广泛的认可呢,工作量证明从名称我们就可以看出来,你得到的和你付出的是有一定关系的,付出的越多得到的就越多。

如果想要挖矿,就要开发出新的区块,而每个新的区块都有一个新哈希值,如果你要想开发新的区块,就要自己输入一个随机值,通过计算得到一个比链上给出来的哈希值小的值,只有这样你才能主导新的区块的记录权。工作量体现在你自己输入的随机值和你算出来的值的计算速度,你的工作量越大,记录的越快,这样你得到的结果越多,成功的可能性越高。最后变成了算力的竞争,看一下全网的算力增长曲线你就了解了。

区块链入门 | POW、POS、POC都是什么意思?

十年的时间,可以说不知道比特币的算力增加了多少倍,难度上升了多少,不过在这个过程中,节点越来越多,形成共识的群体也非常的广泛,相对安全性就非常的高了。

是所有POW算法的币都安全吗?

当然不是,我们说了比特币可靠的同时,比特币的节点已经发展了10年,节点数不是新的项目能够相比较的,而且因为POW算法最后共识的结果是,取最长链的结果为最终结果。举例A有一笔钱同时转给了B和C,这个时候B掌握51%的算力,C掌握49%的算力,那么这笔钱就会转给B,后续C的算力增加,变成了52%,这个时候即使B已经收到了钱,但是C依然可以通过自己的算力大于B的算力,把原本转给B的钱,转移到自己的账户当中,这个时候就会导致B账户当中的转账信息失效,整个网络崩溃,这也就是所谓的51%攻击。

POS

POS股权证明,这是一种伴随POW消耗资源的情况下,诞生的一个新兴共识,简单理解就有点像是存款获得利息的感觉,你通过持币,获得记录权,虽然不需要算力,但是比拼的是财力,谁的币多,谁就拥有下一个区块的记录权。不过这也就导致POS的相对中心化,最后很有可能变成富者越富,资源越来越集中的情况。

POS也是一个有惩罚机制的共识,因为如果没有惩罚机制,在以POS为共识的链上就会非常容易产生飞叉,只要我把票投给相应的链,这对我似乎并没有影响,像我们上书A同时转给B和C的情况,在POS的公链上很坑能最后演变为一条主链和一条分叉链,这样会导致系统非常的复杂网络混乱。

DPOS

DPOS代理权益证明,或者授权权益证明,代表公链就是大家所熟知的EOS,大家公认的投出若干个代表出来,同时这些代表负责产生区块,记录信息。而且EOS是轮流记账,所有节点要保证在线,不然很有可能因为没有出块而被投票出局。可以简单理解为POS的升级版。

POC

POC容量证明,POC容量(Capacity)证明的名称来源于IPFS机制当中的需要大家共同为网络贡献内存的方式,当然还有一些类似IPFS的公链把这个共识升级为贡献度(Contribution)证明,也就是说时间、容量这些都能成为你的基础,还有一些信用公链叫他信用(Credit)证明。

目前来看容量证明更被大家认可一点。

PBFT

PBFT拜占庭算法可以说是最早的共识机制,现在也被应用于区块链的一些公链当中,通过投票,本身拜占庭的问题,就相当于默认A、B、C、D中有一个人是叛徒,且只有一个信息的错误的情况下, 通过沟通大家会得到一个正确的信息。多用于多方沟通的同时信息保持一致性的问题。不过在现在网络通信如此发达的情况下,拜占庭将军问题其实有时候并不能算是一个非常难以解决的问题。

其他共识

除了我们前面说到的共识,创业者还会为自己的公链适配了很多新型的共识机制,不过这些共识机制还没有得到非常广泛的认可,我们就不一一解释了。提供名称,仅供大家了解。

POI:Proof of Importance,重要性证明。使用账户重要性评分来分配记账权的概率。

POP:Proof of Participation,参与度证明。

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