解析区块链核心技术：从共识机制到应用场景

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于解析区块链核心技术：从共识机制到应用场景的问题，于是小编就整理了2个相关介绍解析区块链核心技术：从共识机制到应用场景的解答，让我们一起看看吧。

如何改造区块链的共识验证机制？

在区块链网络中专门部署验证节点进行PoW的计算，这些验证验证节点可以由多个不同的物联网服务提供商使用主流的PC服务器搭建，起到交易结算的目的。因此比特盒子认为不存在用户数据泄露和被利用的可能性

什么是区块链共识机制？

共识机制是什么？

由于点对点网络下存在较高的网络延迟，各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。

因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为“共识机制”。

币姐插播

在区块链系统当中，没有一个像银行一样的中心化记账机构，保证每一笔交易在所有记账节点上的一致性，即让全网达成共识至关重要。共识机制解决的就是这个问题。

PoW和PoS优缺点

币姐解释

目前主要的共识机制有工作量证明机制PoW和权益证明机制PoS。

PoW(什么是PoW?)

PoW通过评估你的工作量来决定你获得记账权的机率，工作量越大，就越有可能获得此次记账机会。

PoW即工作量证明，它的优点是：

1. 算法简单，容易实现；
2. 节点间无需交换额外的信息即可达成共识；
3. 破坏系统需要投入极大的成本；

它的缺点：

1. 浪费能源；
2. 区块的确认时间难以缩短；
3. 新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；
4. 容易产生分叉，需要等待多个确认；
5. 永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；

PoS(什么是PoS?)

PoS通过评估你持有代币的数量和时长来决定你获得记账权的机率。这就类似于股票的分红制度，持有股权相对多的人能够获得更多的分红。

DPOS与POS原理相似，只是选了一些“人大代表”。 与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。

PoS即权益证明，它将PoW中的算力改为系统权益，拥有权益越大则成为下一个记账人的概率越大。

这种机制的优点是不像Pow那么费电。

它的缺点：

1. 没有专业化，拥有权益的参与者未必希望参与记账；
2. 容易产生分叉，需要等待多个确认；
3. 永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；

币姐插播

随着技术的发展，未来可能还会诞生更先进的共识机制。

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如果说共识是区块链的基础的话，那共识机制就是区块链的关键思想核心。可以用分布式分类账来解释概括。在这个怅本中假如相同时间产生的事物前后顺序进行排序，那么就涉及到区块链技术的重要性的问题。所渭区块链共识机制就是相同的时间内所发生的问题的共同的算法设计问题。

一直都在邀请听泉回答关于区块链的问题，听泉不想动脑筋~但还是回答一下吧~

什么是“共识”

“共识”这种概念，在我们人类开始群体生活之时便已存在。从最基本的层面上说，“共识”是一种让一个由不同成员组成的群体在不发生冲突的情况下作出决策的方法。

如果我们把上面这个概念提炼一下，就可以发现，“共识”的达成需以下三个条件：

（1）群体中所有成员共同接受法律和规则的约束；

（2）群体中所有成员一致认可实施这些法规的机构；

（3）群体中所有成员，均拥有强烈的身份认同感或团体意识，这样群体中所有成员才会承认他们就达成的共识而言是平等的。

什么是计算机领域的“共识机制”

最初，“共识”知识作为社会运作的一个概念，但如今已成为计算机科学的重要组成部分。在过去的几十年里，计算机领域中的共识机制已从一个抽象概念发展成分布式账本技术（区块链就是一种分布式账本技术）的重要支柱。

在分布式账本中，共识机制是大部分（或全部）网络成员就某条数据或拟定交易的价值达成一致，并就此对账本进行更新的机制。换言之，共识机制是在参与节点之间管理一系列连贯事实的规则和程序。

共识算法允许关联机器连接起来进行工作，并在某些成员失效的情况下，工作仍能正常进行。这种容错能力是区块链和分布式账本的一大主要优势，并有内置冗余余量以作备用。

什么是区块链共识机制

所谓区块链共识机制，或者说共识过程，是指如何将全网交易数据客观记录并且不可篡改的过程。目前，在区块链领域分别使用不同的共识算法, 主要有工作量证明PoW（Proof of Work），权益证明PoS（Proof of Stake），授权权益证明DPoS（Delegated Proof of Stake）等等。

以上这些算法都可以称之为“经济学”的算法，所谓经济学的算法，是指让作弊成本可计算，且让作弊成本往往远大于作弊带来的收益，即作弊无利可图，通过这种思想构造一个用于节点之间博弈的算法，并使之趋向一个稳定的平衡。

相对应的我们还有计算机领域的分布式一致性算法，例如：Paxos、Raft等等，这些也可以称为传统分布式一致性算法。

他们之间的最大区别是：系统在拜占庭将军情景下的可靠性，即拜占庭容错（PBFT算法支持拜占庭容错）。

下面是一些传统分布式一致性算法和区块链共识过程的异同点。先来看相同点：

• 只能是附加的
• 强调序列化
• 少数服从多数原则
• 分离覆盖的问题：即长链覆盖短链区块，多节点覆盖少数节点日志

不同点：

• 传统分布式一致性算法大多不考虑拜占庭容错（Byzanetine Paxos除外），即假设所有节点只发生宕机、网络故障等非人为问题，并不考虑恶意节点篡改数据的问题；
• 传统分布式一致性算法是面向日志（数据库）的，即更通用的情况，而区块链共识模型面向交易的，所以严格来说，传统分布式一致性算法应该处于区块链共识模型的下面一层。

区块链圈子里，共识机制是维护系统的运作顺序和公平性的机制，决定这区块链这个系统里的区块被准确添加到链中，确保全块内容的全网一致性。

PoW和PoS是目前应用最为广泛的两种共识机制，分别基于力量和财富的大小来分配记账权。

PoW是Proof of Work的缩写，即工作量证明。 在比特币的挖矿时期，用CPU来挖矿，通过一定的工作量，来获得相应的奖励，以耗费的时间、资源为担保，确保记账工作的真实有效性。

从这个机制的表面来看，PoW是一种多劳多得的模式，算力高，花费的时间多，能获得的数字货币就越多。然而竞争越来越激励，原本用CPU来挖矿，演变成了GPU和FPGA专用矿机来挖矿，到如今只有用ASIC矿机才能赚到钱，PoW的机制也变得不再公平。

另一种PoS是Proof of Stake权益证明，PoS的出现，是因为人们对PoW越来越中心化的算力感到恐惧。PoW的基础是代币，是通过持币而产生利息，对于节点进行奖励，持币越多，收益越多。PoW是按劳分配，PoS就是按资分配。

尽管不再需要挖矿，耗费资源，但是持币者可以靠持币吃利息，卖币意愿不强烈，垄断的情况很容易出现，也未必了去中心化的初衷，PoW也是不公平的。

最近风风火火的EOS超级节点投票，又让DPoS共识算法获得了关注。DPoS即Delegated Proof of Stake，委任权益证明，模仿的是美国的民主投票制度，希望用投票的方式选出21个超级节点，解决效率和公平的问题。

相比PoS机制，DPoS缩小了参与验证和记账的节点数量，效率得到了有效提升，共识的实现可以达到秒级，实际上是民主与效率妥协的一种产物。PoW和PoS共识机制造就了区块链世界一个又一个的财富中心，富人多了，自然需要再选出中心。

况且DPoS共识机制仍然依赖代币，区块链的技术和解决方案可以解决很多当下的很多问题，很多区块链的解决方案是不需要使用代币的。

在共识机制的不断变化下，新的矛盾层出不穷，也很难找到理想的共识机制。

以上回答来自于《区块链杂谈》电子杂志第五期，关注“科技行者”微信公号（itechwalker）获取。

到此，以上就是小编对于解析区块链核心技术：从共识机制到应用场景的问题就介绍到这了，希望介绍关于解析区块链核心技术：从共识机制到应用场景的2点解答对大家有用。