什么是区块链共识机制(关于理解区块链共识机制的文章)

区块链已经成为现代流行语，区块链技术也是目前最火的。企业和个人都加入了区块链行业。

区块链是在互联网基础上的进一步发展，是互联网社会的进一步升级。然而，往往一个新事物的出现总是伴随着大量的质疑、研究和讨论。那么，区块链是如何发展起来的呢？现在是什么样子？边肖带大家去整理一下。

首先，流行的区块链

二、比特币的出现

比特币是基于区块链技术的分布式全球记账网络，所有参与网络的节点都是记账节点。这些记账节点的单位称为块。在每个区块中，每笔交易的相关信息，如买家和卖家、时间和日期、总价值等。已记录。所有交易项目按时间顺序连接，形成一个数字块链。

目前比特币是一种底层基础设施。，简单来说就是加密领域的数字资产。但从其发展路径来看，比特币已经从最初的点对点支付功能，发展到现在堪比黄金的价值存储功能。

三、智能合约的诞生

2013VitalikButerin

，被称为"上帝"，创建以太坊并发表白皮书。在这份白皮书中，V神详细介绍了智能合约——支持分布式应用开发。以太网中的

每个人都可以在智能合约的基础上在区块链网络中创建DAPP，所有的DAPP都遵守相同的规则，这些规则被编码到网络中，开发者可以在

DAPP中实现自己的规则。

现在整个区块链领域大大小小的项目很多，从底层设施的公链到各种DAPP的开发，从流行的DeFi赛道到分布式存储赛道，从NFT到元宇宙，区块链正在逐渐形成一个庞大的生态系统。

四。区块链共识机制

无论是比特币还是以太坊，或者其他区块链网络的发展，都有自己的共识算法。在像区块链这样的分布式网络中，所有节点都是独立平等的。没有控制其他节点的中心点。

那么如何保证这个网络中的公平自动运行呢？结合实践，最重要的一点是因为共识机制。在一个公平透明的网络中，网络的所有参与者都达成了共识。，认识到网络的运行机制，并能够积极地为此做出贡献。

当然，贡献也会有一定的奖励，也就是我们常说的块奖励。一般来说，与共识机制一起发展的是这个网络的经济激励机制。

如果将共识与经济激励机制相结合，会有更多的人参与其中，由用户和开发者组成的社群会逐渐发展起来，最终在这个网络上形成一个巨大的生态。

那么什么是共识，共识机制是如何工作的？

举个简单的例子，在金庸'；的小说，所有的武术专家聚集在一起。一般来说，武林高手都是厉害的，谁也不听命于谁。

谁来治理江湖？谁'；谁负责？毕竟每个人都有基础，所以让'；咱们简单粗暴，一轮一轮打。谁赢了谁就是公认的武林盟主，大家都听这个最厉害的人的。谁能在擂台上接受所有人的挑战并最终获胜，谁就说了算，大家认可这种形式，这就形成了共识，而gallants'的方式是产生共识的共识机制。

同样，在分布式网络的区块链中，每个节点如何实现交易数据、贡献和回报的一致性？这需要区块链提到的协商一致机制。

不同的网络会选择自己的一套共识机制，以实现网络中所有节点的普遍认同。总的来说，在区块链，共识是一个大家都认可并愿意自觉遵守的规则。

接下来，边肖介绍了几种广泛使用的共识机制：POW(工作量证明机制)、POS(权利证明机制)、POC(能力证明机制)、POA(权威证明机制)和CPOC(条件能力证明机制)

1。POW(工作负载证明机制)

POW是第一个区块链共识算法，从2009年开始随着比特币的出现而出现。简单来说，POW共识算法就是确认网络参与者的工作量，并给予一定的奖励。

在POW一致性算法中，要求发起方执行一定的运算量，这意味着需要消耗一定的运算时间。在这种算法的运行模式下，网络参与者在区块链中增加一笔交易时，首先要解决一些复杂的计算问题。

这种方法可以保证网络参与者花费一定的时间和金钱来完成工作，这表明他们不会损害区块链系统，因为对系统的损害会使他们失去自己的利益。

比如比特币和以太坊都采用了POW的共识算法，是目前最强大的两个区块链网络。POW的优势在于它是最安全的共识算法，可以有效防止51攻击。自2009年问世以来，得到了广泛的认可。。缺点是能耗高，吞吐量慢。

2。POS(股权证明机制)

POS也成为了股权的凭证，类似于银行存款。在这种共识算法下，相应的奖励会根据网络参与者持有的数字资产及其持有时间的长短进行分配，类似于银行向存款支付的利息。

POS的出现，其实是为了解决POW中能耗高的问题，所以没有使用计算的功能。网络参与者不需要花费巨大的精力，但必须拥有代表这个网络的数字资产。

网络参与者拥有的数字资产越多，持有的时间越长，证明参与者对网络的贡献越大，越值得信赖。在这个网络中，参与者获得下一个区块奖的概率越大。

比如以太坊正在从POW向POS共识算法转移。以太坊网络POS共识算法中，用户需要质押32ETH(以太坊数字资产)

成为验证者。验证者随机选择创建区块，负责检查确认不是自己创建的区块，用户认捐的ETH也可以获得一定的认捐奖励。

POS的优点是攻击成本高，节能，扩展性大。而且只要有网络的数字资产，就可以参与网络，所以不容易受到规模经济的影响。缺点是一旦发生全面攻击，整个网络就失去了价值。

3。POA(权威证明机制)

POA不是一个独立的共识算法。和POS的一致性算法。在POA共识算法中，每个主动节点首先需要根据POW机制不断计算hash。当节点计算出正确的哈希值并成功验证后，它将使用该块作为数据源。，导出n个随机股权所有者。这些选定的权益所有者是第一批批准的帐户，称为验证者节点。

验证者节点必须首先验证自己的身份。在这里，需要使用被广泛认可并存在于公证数据库中的身份，这是一个强制性的过程。

同时，POA算法要求所有验证者节点都在线，任何一个验证者节点不在线，都会使生成的新块无法验证。导致新的块被丢弃。

POAconsensus算法会定期统计丢弃块的数量，并根据这个数量调整验证者节点的数量。如果丢弃的块的数量很大，验证者节点的数量将减少，否则，验证者节点的数量将增加。

例如，公共链轨道中的VeChain被指定为"权威主节点"由项目基金会维持VeChain网络的运行，每个节点运营商在任何给定时间必须持有至少

25，000，000vets。

目前对应的权威机构由101VeChain"雷源"超级节点，而权威主节点是唯一被授权在VeChain雷神区块链上打包区块的节点，他们将获得每个区块交易成本的

30%的奖励。

POA共识算法的优势在于可以防范计算能力很强但只持有少量股权的攻击者，而POS部分使得这些攻击者走出区块的可能性非常小，因此无法进行有效的攻击。而验证者节点依靠资产获利。这将使验证者能够长期持有资产，有利于保持数字资产的价值并减少波动。POA的缺点是略显集权，通常无法保证对审查的抵抗力。

4。POC(容量证明机制)

POC也变成了空间证明。算法类似于power，只是用空间代替CPU进行计算。

在POC共识算法中，网络参与者使用计算机的硬盘空间来存储预先计算的哈希值。硬盘容量越大，硬盘中存储的哈希值就越多。，就越容易在分块网络中匹配到所需的哈希值，从而获得更多的分块奖励。

POC共识算法要求预先计算好哈希值并存储在硬盘中，因此网络参与者不需要实时计算，只需要扫描硬盘中的磁盘即可。这样，通过找到与块匹配的散列值，可以生成新的块。也就是说，与POW相比，POC共识算法可以节省大量的计算时间和精力。

比如赛马场分布式存储的Chia。当Chia第一次出现时，它的"绿色BTC"；而低门槛吸引了区块链场的一大波人进入市场。

通过不断扫描硬盘中与块匹配的哈希值，可以获得块奖励。。目前Chia的容量高达32.16EiB(数据截止11月1日)，是全网最大的分布式存储项目。

POC共识算法的优点是节能环保，参与门槛低。只要有硬盘，就可以参与网络。缺点是POC的广泛采用可能会引发生产更高容量硬盘的竞争，增加个人参与的门槛和被攻击的风险。

5。CPOC(条件能力证明机制)

CPOC是由POC共识算法升级而来的共识算法，增加了POS共识机制。在CPOC共识算法中，网络参与者也使用硬盘空间存储哈希值，从而参与块奖的竞争。同时网络参与者还可以抵押他们的数字资产，以获得更多的块奖励。在CPOC共识算法中，实现了真正的低门槛参与。首先，CPOC使用硬盘参与网络，网络中节点的成本较低。也可以利用闲置硬盘参与其中；其次，网络中的数字资产也可以参与其中并获得奖励，而且一般来说，网络参与者质押数字资产越多，获得的块奖励就越多。

基于比特币的底层代码，例如。，进一步增加智能合约，开发应用，发展其生态系统"BTC3.0"；-分布式搜索引擎QitChain，最终目标是成为一个有效的信息聚合器，其内部经济机制采用了CPOC的共识算法。。拥有硬盘或数字资产的个人或机构可以加入该网络。网络参与者可以使用硬盘中填充的哈希值来获得一定的块奖励，也可以通过抵押自己的数字资产来增加块奖励的数量。认捐最多的前十个节点可以获得更多奖励。

CPOC共识算法的优点是低能耗、环保；在POS机制下，网络中的数字资产可以获得有效需求，支持网络内部流通。。缺点是CPOC共识算法是一种创新的共识机制，其应用需要不断发展以获得更强的共识。

五、成败在于共识

除了上面提到的五种共识机制，还有DPOW(延迟工作量证明机制)、DPOS(授权公平证明机制)、PBFT(实用拜占庭容错机制)、DBFT(授权拜占庭容错算法)、POB(烧钱证明机制)等共识算法。这些基本上是为了在区块链网络中形成一个更强大和更公认的共识。

一次又一次的创新是为了丰富整个区块链领域，每个共识算法都有自己的优势。一般来说，只要能得到大家的认可，参与其中。