公链共识机制“三足鼎立”,谁才是最后的获胜者?
在区块链的交流学习中,有一个词汇出现的频率很高——共识机制。我们都知道区块链技术最终是要解决人与人之间的信任问题,而共识机制就是构筑区块链信任特性的基础。
为了更好的理解这篇文章,大家不妨带着下面这几个问题阅读。首先,什么是共识机制?目前比较主流的共识机制又有哪些,各有什么特点?哪个更好呢?
什么是共识机制?
首先来理解下什么是共识机制。先看看专业解释。
所谓“共识机制”,是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。
举个例子来解释可能更生动一点,如果李笑来、美国的一个玩虚拟货币的玩家、南非一个卖菜的和一个中国留学生互不认识,但是他们都认同你是个大坏蛋,那么基本上就可以断定你这人就是坏蛋了。
这里需要注意的是,中途达成一致的方式有很多办法,可以通过打电话,也可以微信,还可以坐飞机面对面讨论等等,这个途径的不同就产生了不同的共识机制。
所以共识机制其实就是“开会”,大家要在会上达成一致,并且参与会议的人越多,达成一致的时间就越慢,毕竟人多想法就多嘛。放在区块链里其实也是一样的,节点越多,越不容易被控制,去中心化也就越强了。
目前比较主流的共识机制有哪些?
1.POW工作量证明
工作量证明其实就是我们熟悉的“挖矿”,最具有代表性的就是比特币了,矿工们通过抢夺某一个比特币区块头的哈希散列值争夺记账权,谁的算力大,谁夺得比特币的概率就大,也就是比较谁在单位时间内算得多。像大零币ZEC、莱特币LTC、早期的以太坊ETH、比特现金BCH等等都用的是工作量证明机制。
POW机制的诞生也催生出了庞大的数字货币产业链,目前形成了出售矿机、算力出租、云算力购买等商业模式,曾经显卡价格的暴涨,很大程度上都是因为POW机制的数字货币价格暴涨。
作为一种算法肯定有着其优势和劣势力。POW也不例外,优势在于完全的去中心化,节点不易被控制,保证了区块链的不可篡改性。同时有矿机算力的存在作为背书,用POW机制的代币归零概率很小。
POW的劣势也同样明显,大家都知道挖矿是非常费电的,社会上总体对于挖矿还处于批判态度,认为动用大量社会资源去算一个毫无意义的数字是极大的浪费,目前来说还有待具体政策落地。
2.POS权益证明
对于POS举个例子帮助大家更好的理解。我们都知道在股票市场里面,一家公司里面谁拥有的股票越多谁的发言权就越多。权益证明与之类似,根据持有数字货币的数量和持有时间来决定记账权的归属,而不是算力最高的那个。
POS诞生之初主要目的是为了解决POW的三大问题,持续通缩问题,挖矿极限后节点可能不活跃问题,算力集中问题。
持续通缩问题我们都知道,因为比特币总量大约2100万枚,挖完了就完了。并且随着比特币越挖越少,算力要求也越来越高,在利润减少的情况下一部分矿工自然也就会退出,从而节点数量也会减少。至于第三个问题,这点现在来看也没有办法,算力越多挖到的币就多,目前的算力主要都集中在几个矿池手里。
为此POS引入了一个叫“币龄”的概念,什么意思呢。同样还是举例子,假设我们规定一个币一天可以产生一个币龄。如果你有10个币,一共持有了10天,那么你的币龄就是100,此时你想争夺记账权了,你的币龄就会清空(不是你的币清空),同时你还会获得一定的利息补贴。这样就避免了浪费资源、通货紧缩等问题。
但是POS又带来一个新的问题,就是持币数量多的人永远占优势,出现了强者恒强的现象,原来持币多的人会进一步扩大优势。
所以从本质上来说,POS是将POW中的算力替换成了代币,即代币的多少=算力的大小,对于贫富差距会不断扩大的问题,POS也没有解决。
3.DPOS委托权益证明
观察DPOS和POS的区别仅仅是在前面加了一个D,这个D就是委托授予。简单来说,就是人民代表大会制度,那些持有“币龄”的人通过选举,用代币进行投票产生记账节点,这些记账节点将代理投票者进行验证。
DPOS的设计目的主要是想通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应,并且可以大大缩小参与验证和记账节点的数量,这样参与讨论的人少了,共识速度也就快了,从而可以达到所谓的秒级共识验证。但是缺点同样明显,从EOS身上我们就可以发现一些影子,制定规则者拥有很大的权利,去中心化很弱。
要回答哪个共识机制更好这个问题,就需要从不同方面来比较,比如可扩展性、性能效率、安全性、资源消耗等。但是通过前面的介绍,我们发现每种共识机制都有着自己的优缺点,没有说谁比谁就更优秀。
比如有人提到DPOS就是最好的算法,它将代替POS和POW,就好像柚子币将替代以太坊和比特币一样,目前来看显然不可能,存在即合理,每种算法都在特定的时间段中有各自的考虑和意义,无论是技术上,还是业务上。
其实单纯的从技术角度来看或许有些狭隘,眼界不够开阔,在共识机制这个问题上需要结合经济和政治,说白了共识机制就是一个社区治理问题,怎么能更安全、更有效率、更加去中心化而已。未来可能还会出现什么PPOW、PPOS(类似于目前的PPP模式)的共识机制也说不定,项目根据自己的实际情况选择合适的共识机制才是王道。
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