区块链是什么（下）？凭什么他来记账，共识机制告诉你

作者| 蜂巢财经·释了雯

下拉到底有福利

上篇《区块链是什么？读完这篇文章你就掌握70％区块链入门》的末尾有个问题：区块链网络上的陌生人出于什么承认区块的有效性？他们为什么愿意苦哈哈地帮助记账？现在，我们开始学习另外这30%的基础知识。

区块链网络是一个完全靠陌生人节点记账和维护、非安全的网络环境，因此，冥冥之中一定存在某种物质，让这些未曾谋面的人按照规章去办事。这到底是什么呢？

共识机制

拿小明举例。小明每个月要上缴工资给夫人小红。每月，公司将小明的工资拆开打到招商银行和建设银行2个银行（你懂的），小明在微信上绑定了这两张卡，然后从微信转给小红。小红再提现至她的工商银行。

如果有人问：“小明直接把两张银行卡上缴小红不就好了”，问出这个问题的肯定没成家，成家的都明白要给自己留一点。

单这一家子的财务问题就涉及4个完全独立的信息系统：招商银行、建设银行、微信钱包、工商银行。如果放到全世界来看，不同的银行、无数的账户每天发生的资金变化就更复杂和诡异了，因此，每个银行不仅需要很多时间、金钱去开发信息系统、维护自己的账本数据库，而且跟其他信息系统进行对账的成本更加高昂，每隔一段时间就要对账，以确保双方信息准确且统一。

在这里暂时不展开拜占庭将军问题、类两军难题，太复杂了，不要插在这里影响大家理解。

目前，我们就生活在这个中心化的世界，由值得信任的中心化系统维护各自的账本。而在区块链的世界里，我们只需要一个统一的账本数据库，以极大降低现实生活中的对账成本，这就是区块链。后续我们会详细讲解“区块链如何降低对账成本”

在这个层面上，共识机制具有一种神奇的力量，它让全网节点达成共识、创造出区块链上的trustless（免信任的）记账机构，保证每笔交易在所有记账节点上的一致性。

还有人说，共识机制就是区块链世界的法律，让区块链能够正常运作。

三大共识机制

了解共识机制的重要性后，我们接着侃主要的3个区块链共识机制：PoW，PoS和DPoS。

一. PoW（Proof of Work，工作量证明）

工作量证明，指大家只认你挖矿贡献的有效工作量。电脑性能越好，挖矿时间越长，获得的回报也越多。

PoW机制的代表是：比特币。在挖矿过程中，矿工需要经过大量的计算（哈希碰撞），去试出一个正确的区块哈希值。一台普通家用电脑对比一台ASIC芯片矿机，就像蚂蚁和大象的区别，况且按照现在全网的算力分配和挖矿难度，建议普通电脑一边凉快去。

假设全网中某节点拥有最大的算力30％，就算它算力最强大，也不是每次都能挖出区块；一开始系统设置就很公平，1）挖矿是概率事件，相对弱小的节点偶尔也能走运挖到区块；2）挖矿的概率和计算能力是分不开的，30%算力的矿机有30％的成功概率，也就是说，产生的100个区块里，有30个是这个最强节点挖出来的。

二. PoS（Proof of Stake，权益证明）

权益证明，通俗一点就是：有“钱”真的了不起啊。Stake在英文中还有“股份”的意思，因此，我们可以把权益证明机制简单理解为：股份越多，话语权越大。

PoS和上面的PoW有相似之处，均是通过哈希运算竞争记账权／挖到区块；但记账权与账户的币龄（即权益）呈正相关。在PoS机制下，各节点通过币龄证明自己有记账资格。

币龄＝代币数量 x 持有代币的时间，每个代币每天产生1币龄。

PoS机制的代表是以太坊（第四个阶段），那么我们就用以太坊举例。假设你的账户持有100个以太币10天，那么你的币龄＝100 x 10 = 1000。这时，你获得记账权的概率就是100币龄节点的10倍。当你挖出一个以太坊区块，你的币龄就会被清零，重新开始累积。

如果被选上的记账节点碰上水逆，没有按预期挖出区块，那么该节点在本轮被pass掉，换下一个节点。

三. DPoS（Delegated Proof of Stake，委任权益证明）

DPoS有时也译作：股份授权证明，它与PoS原理相似，区别就在于这个Delegated（委任的、委派的）；也就是说，就像全班同学选班干部，DPoS是全网节点选出代表进行记账。

每个持币者都可以参与投票，票数最高的前XX名被选为代表（或称“见证人”）。代表数量有限（一般是奇数个），因此他们会互相竞争来获得记账的工作。例如DPoS共识算法的代表EOS，20多万持币地址投票选出21个记账代表，各个记账代表按既定时间表轮流产生区块。

如果代表主动降低获得的收入，他们就可以吸引更多人的投票。

关于PoW, PoS和DPoS三个共识算法的优劣分析，后续再另外写一篇吧！现在我们思考一开始的这个问题：为什么人们愿意苦哈哈地争夺记账权？

争夺记账权的背后是奖励机制

以比特币为例，历史上第一个比特币区块诞生于2009年1月3日，叫做创世区块(Genesis Block)。一直到在2012年11月，每挖出一个区块，就能获得50个比特币奖励＋该区块内所有交易的手续费。每四年奖励减半，2016年底奖励25个比特币＋所有交易的手续费，时至今日奖励虽然再减一半，只有12.5个比特币＋所有交易的手续费，但按照今日比特币价格60,000RMB以上，一个区块价值七、八十万，着实令苦哈哈上班的我们很凉啊！

( ＿ ＿)ノ｜

不同的区块链有不同的奖励机制，例如以太坊的奖励机制就更复杂了，每挖出一个新区块，将获得固定奖励5 ETH ＋ 区块内所有程序的Gas费用总和 ＋（如果有叔块的话，每个叔块）5 ETH x 1/32。这里我就不深究Gas和叔块是什么鬼了，解释起来一晚都不够。

（图片来源于网络）

本文把区块链基础知识的剩下的30%讲得差不多了：最主要的3种共识机制，以及各节点的记账活动各有不同的激励方式。如果读完本文有收获，欢迎分享到朋友圈；科普区块链，有你的功劳哦！

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