📖阅读本文,你将

  1. 快速理解三个主流的共识机制。
  2. 它们是:​​PoW​​​、​​PoS​​​、​​DPos​

0、为何要理解 共识机制?

上一篇文章 ​​《前端视角web3入门:啥是区块链,凭啥能安全分布存储?》​​里,我主要从以下几个方面介绍了什么是区块链:

  • 区块链的定义
  • 区块链的数据结构
  • 区块链的通知、分布式存储
  • 以 ​​PoW​​ 为例介绍了共识机制

其中,关于 共识机制 这块,只是浅尝辄止,介绍了 ​​PoW​​ 为什么能做到让人无法篡改。

那么 共识机制 重要么?

我感觉是 非常重要 的,不能理解共识机制,就不能理解一个链是否安全、是否真的去中心化、不能理解它是真的区块链还是骗局。

打个不恰当的比方:

区块链的数据结构只是一个个并无什么区别的足球。

但不同的共识机制,却会衍生出截然不同的结局。就像你一脚踢出去,那叫踢皮球,而梅西一脚踢出去,可能就叫世界波。

因此,有的链是比特币,有些币从一出生,就注定是显而易见的庞氏骗局。

目前市面上,得到普遍认可的共识机制,主要有以下几类:

  • PoW
  • PoS
  • DPos

让我们一个个来进行理解,它们是怎么做到 防篡改 的。

一、PoW: 依靠算力竞赛的开拓者

​PoW(Proof of Work)​​的意思是:工作量证明。是世界上最著名的 共识机制,因为它来源于区块链的第一个成熟应用:比特币。

它的原理,用一句话进行描述就是:

全世界所有的参与者都可以使用计算机算力,来和篡改者赛跑。篡改者必须要拥有超过全世界 51% 的算力,才可能完成篡改。

也许你还不理解,没关系,让我们从头讲起,这里需要一些前缀知识,假设你已经大致知道了 区块链的数据结构、及去中心化存储 的基本概念。

不清楚?没关系,看我的这篇文章先了解下:​​《前端视角web3入门:啥是区块链,凭啥能安全分布存储?》​​

那么,现在,如何用 工作量证明 完成数据防篡改操作呢?

我,春哥,一个程序员,画了一组漫画。

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​PoW​​ 的原理基本如此,但一些细节也就没在漫画里赘述,本文还是以理解核心原理为主。

​PoW​​ 依靠这个机制完成了对自身交易能力的保证,那么它有没有什么缺点呢?

当然!

它最大的问题就在于,它需要耗费大量的计算,而计算又伴随着巨额的能量消耗。每年都有巨大的能量消耗在毫无意义地 ​​Hash​​ 计算中。

因此,作为一款成熟的货币,比特币产生新区块时,能耗过大 的问题,是必须面对,且必须解决的。

一种新的 共识机制 更迫切地被人们所需要,它至少得解决 能源问题 这一关键痛点。

于是,PoS 诞生了。

二、PoS: 资产持有者的游戏

​PoS(Proof of Stake)​​​的意思是:股权证明。它是一种被设计出来替代 ​​PoW​​ 的共识机制。

它的原理,用一句话进行描述就是:

参与者必须抵押一笔不菲的资金才能参与选拔,被随机选中者产出新区块,再由N个被随机选中的评委确定新区块是否合法。非法区块就罚款产出者。

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问得好!

​PoS​​​ 的优势非常明显,它不消耗算力,而且想要通过策反节点完成篡改的难度比 ​​PoW​​ 更大,但它也存在一个显著缺点:

富贵者愈富,贫穷者连局都入不了。

这和 去中心化 的概念是背道而驰的,也是 ​​PoS​​ 最被诟病的一点。

三、DPoS: 请挑选英雄

​DPoS(Delegated Proof of Shake)​​​的意思是:委托股权证明。它是一种被设计出来解决 ​​PoS​​ 过于中心化问题的共识机制。

它的原理,用一句话进行描述就是:

所有节点通过投票,选拔出若干位 “候选人”,在候选人中随机选中一位 “新区块生产者”。这位生产者产生新区块带来的收益,所有投票他的人也会获得奖励。

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小结

以上,我们就通过三组漫画,简单了解了目前市面上最主流的三种共识机制。

​PoW​​​、​​PoS​​​、​​DPos​​。

但它们是终点吗?

  • 显然不。

它们完善吗?

  • 显然不。

市面上还有更多的共识机制、还会有更多更多的新机制在未来产生。

理解它们,才能理解区块链安全的本质。

这就是我学习 ​​Web3​​ 的第二课,如果你觉得对你有帮助,不妨关注我的专栏:

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