pos系統(tǒng)中采用的是什么的共識機制

1、什么是pos算法和pos機制

pos是公鏈中的共識算法，作為pow的一種替換。pow是保證比特幣，當(dāng)前以太坊和許多區(qū)塊鏈安全的一種機制，但是pow算法在挖礦過程中，因為破壞環(huán)境和浪費電而受到指責(zé)，pos試圖通過一種不同的機制取代挖礦的概念，從而解決這些問題。

ps機制可以被描述成一種虛擬挖礦，鑒于pow主要依賴于計算硬件的稀缺性，來防止女巫攻擊。在pow中，一個用戶有可能用一千美元來買計算機，加入網(wǎng)絡(luò)來挖礦，產(chǎn)生新區(qū)塊，從而得到獎勵。在pos中，用戶可以拿到一千美元，買到等值的代幣，把這些代幣當(dāng)做押金放在pos機制之中，只要用戶就有機會產(chǎn)生，這樣用戶可以得到獎勵。

pos算法如下，存在一個持幣人的集合，他們把手中的代幣放入pos機制中，這樣他們就變成驗證者。

2、科普Pos共識機制

 

今天給大家科普下夸克區(qū)塊鏈中的POS共識機制到底是什么？PoS共識機制，中文翻譯就是權(quán)益證明。與它其名的還有另一種共識機制:pow機制。

經(jīng)過歷史發(fā)展的證明，PoW機制存在一些缺陷，如在挖掘過程中浪費大量的資源，整個網(wǎng)絡(luò)的處理效率很低等。早在2011年，就有人曾提出：“是否可以在 PoW的基礎(chǔ)上，重新設(shè)計一種機制？”可以保留 PoW的優(yōu)點，也可以解決它的問題"。因此 PoS的共識機制就誕生了，因此， PoS機制在共識層次上借鑒了許多 PoW機制的設(shè)計，比如區(qū)塊設(shè)計、礦工選擇、分叉處理、交易驗證等。

PoS機制采用權(quán)益法核算，解決了網(wǎng)絡(luò)效率低下、資源浪費以及節(jié)點間一致性等問題，簡單地說，就是誰擁有更多的權(quán)益誰來說話。其原則如下：

說到PoW機制為何存在諸多問題，最大的原因在于其規(guī)則下造成礦工準入門檻低，每個人都可以成為一個出塊節(jié)點，每個節(jié)點都可以為獲得下個區(qū)塊的記賬權(quán)進行競爭，一個數(shù)據(jù)包要有那么多人來處理，必然會造成資源的浪費和低效。

而PoS機制就可以有效解決這個問題，這是因為在POS機制的規(guī)則下，提高了每個人成為節(jié)點的門檻，比如：雖然每個人都可以成為節(jié)點，但如果想成為出塊節(jié)點獲得記賬權(quán)，就必須滿足pos機制的一些規(guī)則，如質(zhì)押一定數(shù)量的代幣，或者持有一定數(shù)量的代幣，才可以成為出塊節(jié)點的候選人。

在滿足這些條件之后，系統(tǒng)進行算法選擇，選中其中一部分人成為有效的礦工，然后每隔一個周期，進行重新分配，并且這個過程不受人為控制，一切由系統(tǒng)算法決定，保證公平公開不被篡改，這樣就可以避免了整個鏈被某個節(jié)點控制。

總結(jié)一句話就是PoW機制是每個人都可以成為礦工，而 PoS機制必須通過一系列的篩選后成為礦工。

poS機制的競爭原則在于，誰擁有更多的代幣，誰就能更容易的獲得記賬權(quán)。獲得記賬權(quán)的礦工將他打包好的區(qū)塊經(jīng)過其他礦工驗證，通過全網(wǎng)廣播，確認沒有問題后，這個區(qū)塊才會被連接到鏈上，與全網(wǎng)其他節(jié)點的小賬本同步，同時他還能得到相應(yīng)的代幣獎勵。

簡言之，整個過程就是：持幣者以代幣作抵押，得到記賬權(quán)力，然后PoS共識會通過選擇算法，按持幣者的數(shù)量，從中選出出塊礦工。采礦者在指定的高度上完成打包交易，生成新的區(qū)塊，并廣播它，然后由驗證者對所廣播的區(qū)塊進行交易驗證，通過驗證后，區(qū)塊得到確認。這就是 PoS共識機制完整的一輪過程。

PoS機制的優(yōu)點是有效地解決 PoW協(xié)議中存在的資源浪費和低效問題。但它也還是存在一些缺點。舉例來說， PoS機制中的初始代幣分配是非常模糊的，如果初始代幣分配失敗，將很難形成后續(xù)的股權(quán)證明。比如，在系統(tǒng)進行算法選擇時如果被黑客攻擊，如果成功，選舉結(jié)果就可能被操作。除開這個問題，pos機制還存在一個問題就是，可能會造成兩極分化嚴重，持有代幣多的人會更多的獲得記賬權(quán)，繼而獲得代幣獎勵，擁有代幣少的人，很難去爭奪記賬權(quán)，造成強者恒強的局面。

總的來說，PoW機制和 PoS機制都是區(qū)塊鏈上引用的主流機制，它們會攜手帶領(lǐng)區(qū)塊鏈技術(shù)的進一步發(fā)展，雖然兩者存在自身的一定局限性，但未來某一天，這些技術(shù)在不斷變革創(chuàng)新的同時，必定鑄造區(qū)塊鏈行業(yè)的輝煌。

3、區(qū)塊鏈共識機制?

PoW：工作量證明 (Proof of Work，簡稱 PoW ) ，簡單的解釋就是一份證明，用來確認你做過一定量的工作。因為監(jiān)測工作的整個過程通常是極為低效的，而通過對工作的結(jié)果進行認證來證明完成了相應(yīng)的工作量，則是一種非常高效的方式。比如現(xiàn)實生活中的畢業(yè)證、駕駛證等等，都是通過檢驗結(jié)果的方式所取得的證明。這就是說，你獲得多少幣，取決于你對挖礦貢獻的有效工作。簡單的理解，你電腦性能越好，你獲得的收益就會越多，這就是根據(jù)你的工作量來執(zhí)行幣的分配。大部分的數(shù)字貨幣，比如比特幣、萊特幣等等，都是基于 PoW 模式的虛擬貨幣(算力越高、挖礦時間越長，你獲得的幣就越多)。
PoS：PoS 是一種在公鏈中的共識算法，可作為 PoW 算法的一種替換。PoW是保證比特幣、當(dāng)前以太坊和許多其它區(qū)塊鏈安全的一種機制，但是 PoW 算法在挖礦過程中因破壞環(huán)境和浪費電力而受到指責(zé)。PoS 試圖通過以一種不同的機制取代挖礦的概念，從而解決這些問題。
PoS 機制可以被描述成一種虛擬挖礦。PoS 主要依賴于區(qū)塊鏈自身里的代幣。在PoW 中，一個用戶可能拿 1000 美元來買計算機，加入網(wǎng)絡(luò)來挖礦產(chǎn)生新區(qū)塊，從而得到獎勵。而在 PoS 中，用戶可以拿 1000 美元購買等價值的代幣，把這些代幣當(dāng)作押金放入 PoS 機制中，這樣用戶就有機會產(chǎn)生新塊而得到獎勵。在 PoW 中，如果用戶花費 2000 美元購買硬件設(shè)備，當(dāng)然會獲得兩倍算力來挖礦，從而獲得兩倍獎勵。同樣，在 PoS 機制中投入兩倍的代幣作為押金，就有兩倍大的機會獲得產(chǎn)生新區(qū)塊的權(quán)利。

4、PoT基于信任的共識機制方案

姓名：胡娟

學(xué)號：20021110092

轉(zhuǎn)自：https://mp.weixin.qq.com/s/lA4qc1iA44HH5biH7TrFvg

【嵌牛導(dǎo)讀】區(qū)塊鏈的核心是無信任的領(lǐng)導(dǎo)選舉機制，在無需第三方或可信方的監(jiān)督下，實現(xiàn)了匿名節(jié)點之間共識的達成。目前工作量證明(PoW)和權(quán)益證明(PoS)是集中討論的兩種共識機制。PoW依賴于計算能力的證明，伴隨著巨大的資源浪費。PoS通過依賴系統(tǒng)中擁有的加密貨幣的數(shù)量來解決問題。無論哪種方式，都受區(qū)塊鏈系統(tǒng)經(jīng)濟基礎(chǔ)的限制，這迫使那些不含加密貨幣的區(qū)塊鏈應(yīng)用程序只能求助于“許可”的設(shè)置，有效地使系統(tǒng)集中化。然而，對于無加密貨幣的非許可鏈能夠為眾多新興應(yīng)用領(lǐng)域（如教育、醫(yī)療）提供安全的、自治的P2P結(jié)構(gòu)服務(wù)，在這些領(lǐng)域中，對等節(jié)點之間存在一定的信任基礎(chǔ)。這為評估對等節(jié)點之間的信任并將其作為達成共識的基礎(chǔ)創(chuàng)造了可能性。

【嵌牛鼻子】PoT，PoW，PoS

【嵌牛正文】

PoW 是十分昂貴的

他是一種“難度值”控制資源消耗的機制。難度值是隨系統(tǒng)計算能力來調(diào)整級別的，隨著節(jié)點和事務(wù)的增加，難度值不可避免的增加。除了高昂的成本外，還容易受到中心化陷阱的影響，即一小部分算力強大/有錢的節(jié)點最終控制了整個系統(tǒng)。例如比特幣上的采礦池現(xiàn)象和壟斷了系統(tǒng)的巨型挖礦數(shù)據(jù)中心。

當(dāng)前，相比PoW在能耗上有更優(yōu)表現(xiàn)的替代方案被人們持續(xù)關(guān)注，然而大多數(shù)建議的替代方案要么依賴于特殊物理硬件的所有權(quán)，要么權(quán)衡系統(tǒng)的去中心化采用許可鏈的方案，后者是使用拜占庭協(xié)議（PBFT）的變體。PoW目前合理的替代方案是PoS（Proof-of-Stake），PoS中區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者是根據(jù)其在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中持有的資產(chǎn)數(shù)量來被選擇的。該方法背后的博弈論前提是，對擁有加密貨幣的節(jié)點，持有最大份額的節(jié)點有興趣對系統(tǒng)進行服務(wù)，來保持他的可信度和價值，從而激勵他們按照協(xié)議行事。與PoW相比，PoS承諾提供更加明晰和便宜的共識機制，但他需要將區(qū)塊鏈系統(tǒng)與加密貨幣捆綁在一起。并造成了“你擁有越多你控制的越多”或“你擁有的越多，你越合理擁有領(lǐng)導(dǎo)權(quán)”這樣富人越來越富的心態(tài)，導(dǎo)致系統(tǒng)進一步向中心化轉(zhuǎn)變。

使用信任去修補區(qū)塊鏈

 信任證明PoT，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)更多可信的對等點時，目標(biāo)是最小化在PoW上花費的能量。也就是說，安裝“您越受信任，您需要執(zhí)行的工作就越少”的概念?！拔覀兗僭O(shè)在應(yīng)用場景中，區(qū)塊鏈旨在在協(xié)作以實現(xiàn)共同目標(biāo)的對等體之間提供去中心化的服務(wù)，并且可以在各方之間表達信任，例如在健康或教育領(lǐng)域。這與當(dāng)前以自我為中心的金融區(qū)塊鏈形成了鮮明的對比，在當(dāng)前的金融區(qū)塊鏈中，被選為區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者的唯一興趣和博弈論動機是賺取加密貨幣。

 在PoT結(jié)構(gòu)中，參與系統(tǒng)的每個節(jié)點都單獨地表示對他認為可信任的其他節(jié)點的信任情況。這種信任不斷地被廣播，促使信任網(wǎng)絡(luò)以去中心化的方式興起，并存儲在區(qū)塊鏈中，為所有的參與者提供了一致性、防篡改的記錄（view）。PoT機制在仍然使用PoW的同時，保證只有一小部分參與其中，從而大大降低了功耗成本。

協(xié)議描述和問題定義

PoT 描述的參與者的信任值是以去中心化的方式計算和協(xié)商的，這些信任值將表示為節(jié)點在系統(tǒng)中所持有的權(quán)重（stake），作為共識機制的基礎(chǔ)。PoT的設(shè)計主要考慮了可驗證性和獨立性：

可驗證性：一旦一個節(jié)點證明其有資格成為下一個領(lǐng)導(dǎo)者，所有的節(jié)點都可以驗證這一聲明。

獨立性： 獨立性聲明領(lǐng)導(dǎo)者的被選舉權(quán)與區(qū)塊鏈有效性，可由任何節(jié)點使用公開可用的信息，無需他人協(xié)作的情況下進行驗證。

為了實現(xiàn)以上的目標(biāo)，需要解決兩個主要問題：

1)定義一個去中心化的信任管理機制；

2)定義一個使用信任網(wǎng)絡(luò)的共識協(xié)議。

1.去中心化信任管理（Decentralized trust management）

信任建立基于信任模型，這類工作在很多文獻中已有。對于基于社區(qū)的信任，起始點通常是一個給定的信任網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)編碼系統(tǒng)中誰信任誰，它通常被建模為一個有向圖，其中節(jié)點表示對等點（peer），邊表示它們之間的信任關(guān)系。一個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中傳入的鏈接越多，它就越可信。信任網(wǎng)絡(luò)可以以多種形式出現(xiàn)，例如：

1)從社交網(wǎng)絡(luò)中提??；

2)從底層系統(tǒng)中節(jié)點之間的交互推斷而來；

3)被節(jié)點明確聲明他們信任誰。

在公開鏈模型中，唯一可行的選擇要么是跟蹤區(qū)塊鏈中節(jié)點之間交互的記錄，要么設(shè)立一個信任網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點在沒餓過時期單獨地聲稱他信任誰。前一種選擇要求管理區(qū)塊鏈系統(tǒng)的節(jié)點同時也是產(chǎn)生和記錄事務(wù)的節(jié)點。

文章選擇了后一種方案，每個節(jié)點通過廣播信任關(guān)系宣布他們的信任節(jié)點，并由所有其他節(jié)點獨立收集信息，形成信任網(wǎng)絡(luò)。區(qū)塊鏈區(qū)塊大小的限制，使得PoT中區(qū)塊鏈僅記錄信任網(wǎng)絡(luò)的哈希值。每個時期，當(dāng)前的區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者是根據(jù)前一個階段中達成一致的信任網(wǎng)絡(luò)情況來選出來的。

2.基于信任的動態(tài)共識機制（Dynamics of a trust based consensus）

PoW盡管對能源的消耗十分巨大，但是在完全去中心化的系統(tǒng)中，PoW保持了良好的安全性和可操作性。更重要的是，提供了具有“保證時間窗口”的時鐘功能，實現(xiàn)了新的塊只有在前一個塊出現(xiàn)后才能出現(xiàn)，允許分布式系統(tǒng)在不需要全局同步的情況下有效地工作。因此文章沒有完全放棄PoW，而是信任等級越高的節(jié)點執(zhí)行PoW時的難度值越低，信任等級越低則難度值越高。這將抑制不太受信任的節(jié)點加入PoW，使活躍的挖礦池被限制到更小的子集中。其中存在的風(fēng)險是：1）可能會導(dǎo)致較小的信任子集中出現(xiàn)集中化的問題；2）難度值小的節(jié)點可能造成Sybil攻擊。因此，PoT采用了以下的策略：

1）領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點信任衰竭策略

節(jié)點根據(jù)他們獲得的信任程度被分配到不同的小組。其成員根據(jù)可信等級對應(yīng)的難度值進行挖礦，具有最高信任級別小組成員更有可能在區(qū)塊鏈中挖到礦，這埋下了信任網(wǎng)絡(luò)中頂層節(jié)點控制網(wǎng)絡(luò)的隱患，造成“富人更富”的現(xiàn)象，同時其他的節(jié)點沒有了升級的空間。衰竭策略會確保任何競爭到挖礦權(quán)的節(jié)點退回到低信任分區(qū)中。

2）新的信任關(guān)系采用阻尼策略

Sybil節(jié)點不能突然獲得系統(tǒng)中的高信任等級，應(yīng)當(dāng)給誠實節(jié)點有足夠的機會觀察和控制惡意節(jié)點。在PoT中，引入了一種控制機制，通過對新的信任鏈路采用一種阻尼策略來控制新節(jié)點信任度量的過程，節(jié)點的信任等級與他們所保持存活的時間長短成正比增長。

PoT結(jié)構(gòu)建立在兩個主要機制上：

1) 衰退的信任機制，阻止區(qū)塊領(lǐng)導(dǎo)者潛在的惡意行為，防止網(wǎng)絡(luò)被一個小的頂層受信組織控制；

2) 網(wǎng)絡(luò)信任機制演變的控制機制，阻止惡意節(jié)點信任等級的升級的速度，給予其他節(jié)點充分的時間去檢測這樣的行為。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)首先經(jīng)歷一個自力更生的階段，通過對幾個塊僅實施純PoW共識。在每

個新的區(qū)塊中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點（礦工）單獨廣播自己發(fā)出的信任關(guān)系。新節(jié)點加入產(chǎn)生新的信任關(guān)系，這種關(guān)系服從一種阻尼策略，將他們在系統(tǒng)中存活時間作為權(quán)重給他們分配。阻尼策略使得新節(jié)點使用新的信任關(guān)系來增強它們的信任級別變得更慢。自力更生階段在協(xié)議定義的預(yù)設(shè)好的塊數(shù)后結(jié)束。共識從此由PoW轉(zhuǎn)變?yōu)镻oT。

每個信任分區(qū)的節(jié)點都會遵循對應(yīng)的PoW的困難系數(shù)來挖礦，當(dāng)使用對應(yīng)困難值找到PoW的解決答案時，節(jié)點宣布他的塊，其他節(jié)點驗證并接受該塊作為共識的一部分。如果同時有多個有效的塊被廣播，則規(guī)則是選擇信任等級最高的發(fā)布的塊。一旦一個塊被附加到區(qū)塊鏈中，那么塊所有權(quán)所屬的節(jié)點相對于初始信任值會呈指數(shù)衰減。

1. 信任網(wǎng)絡(luò)（The trust network）

信任網(wǎng)絡(luò)是由節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中，通過主動聲明信任連接所組成的。每個周期，信任網(wǎng)絡(luò)都表示為一個加權(quán)圖，節(jié)點是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點，邊上的權(quán)值代表節(jié)點的存活時長。周期t所在的信任網(wǎng)絡(luò)為： ，其中

  ：節(jié)點的集合，SKi和VKi是節(jié)點的密鑰對；

  ：關(guān)系邊的集合，由節(jié)點vi來聲明和簽名的；

：函數(shù)，為每一條邊計算權(quán)重值

2. 區(qū)塊鏈部分（The Blockchain）

   定義1: 密碼散列函數(shù) , 有效的PoW區(qū)塊被定義為一個三元組：

參數(shù) ：區(qū)塊對應(yīng)挖礦的難度值；

參數(shù) ：前一個區(qū)塊的哈希值；

參數(shù) ：PoW工作的隨機數(shù)答案；

參數(shù) ：事務(wù)的負載。

3. PoT協(xié)議（The PoT protocol）

PoT協(xié)議除了PoW中事務(wù)負載和區(qū)塊頭元數(shù)據(jù)外，還包含節(jié)點提交給區(qū)塊的簽名，以及區(qū)塊所在時期信任網(wǎng)絡(luò)的摘要。

        1)信任分區(qū)（Trust divisions）

對每個節(jié)點，使用連續(xù)棄權(quán)函數(shù)（waiverfunction）實現(xiàn)難度值與輸入信任級別成反比。另一種方法是，節(jié)點被分配到符合一定信任范圍的組，每個小組所有成員在相同難度水平挖礦。挖礦和廣播的機制與PoW相同，但注意到網(wǎng)絡(luò)中的任何節(jié)點都可以毫不含糊地、一致地與其他節(jié)點一起檢索任何一個節(jié)點的信任值。

        2)信任衰退和恢復(fù)（Trust decay & recovery）

當(dāng)節(jié)點vi在周期t時刻，獲得了某一個區(qū)塊的記賬權(quán)后，它的信任值會進行一個與它在周期t初始時刻信任值成正比例的快速衰退和緩慢恢復(fù)的過程。以防止節(jié)點vi持續(xù)保持高的信任等級，從而產(chǎn)生Sybil攻擊的隱患。這里引入了指數(shù)衰退函數(shù)：

N(0) 是時間0是衰減量的值， 是衰減常數(shù)。

在每一個周期t，信任衰減過程是由節(jié)點執(zhí)行的，協(xié)議規(guī)則如下，衰減長度因子k，衰減常數(shù) λ，當(dāng)前周期t和當(dāng)前區(qū)塊鏈作為輸入，從時間t開始對 k/λ 個區(qū)塊，衰減對應(yīng)記賬權(quán)礦工的信任值。

3)對新邊的阻尼策略（Damping new edges）

一個節(jié)點與其他節(jié)點信任連接的權(quán)值與他們所加入網(wǎng)絡(luò)的時間成比例，防止節(jié)點過快地成為信任值最高的節(jié)點，分配規(guī)則如下：其中

4)PoT 有效區(qū)塊（Valid PoT block）

SKt 是節(jié)點vt的簽名， 是信任分區(qū)， 是 對應(yīng)的難度等級，一個有效的PoT區(qū)塊滿足如下條件：

根據(jù)以上定義，總結(jié)PoT協(xié)議為，在每個周期 t開始時，假定網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點都知道共識區(qū)塊鏈C的狀態(tài)，包括對上一個周期 t-1信任圖的信息。節(jié)點在t-1信任圖上執(zhí)行信任算法，然后應(yīng)用信任衰退機制，衰減最近奪得區(qū)塊記賬權(quán)的節(jié)點的信任。礦工找到PoW難題的答案，就將答案連通區(qū)塊 廣播到網(wǎng)絡(luò)中。如果這是一個有效的區(qū)塊，其他節(jié)點驗證后礦工將它附加到區(qū)塊鏈C上。如果是非有效的，那么回退到步驟3)，所有符合條件的節(jié)點繼續(xù)試圖找到難題的答案。

節(jié)點有可能同時監(jiān)聽到多個有效的區(qū)塊，規(guī)定了此時接收最高信任節(jié)點發(fā)出的區(qū)塊作為結(jié)果值。此外，網(wǎng)絡(luò)延遲或連接網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性，不同的節(jié)點接收到不同的區(qū)塊，此時會出現(xiàn)分叉現(xiàn)象，與PoW不同，采用信任最值得信賴的分支作為正確的主區(qū)塊鏈。

論文出處：Leila Bahri, Sarunas Girdzijauskas. Trust Mends Blockchains: Living up to Expectations, 2019 IEEE 39th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS)

5、POW & POS,傻傻分不清楚的共識機制

什么是共識機制？

我在開更的第一篇文章，就簡單講解了數(shù)字貨幣世界的16個最高頻名詞，其中一個就是共識機制，還記得嗎？

為什么要有共識機制呢？

這就必須要解釋一下在分布式系統(tǒng)中不得不了解的“拜占庭將軍問題”了。

拜占庭將軍問題（The Byzantine Generals Problem）可以總結(jié)為一句話：

在古代，11位忠誠的、不同位置的將軍，如何排除叛徒的影響，對進攻或撤退達成一致。

當(dāng)然，拜占庭將軍問題并不是如今才提出的，我們大中華在春秋戰(zhàn)國時期就發(fā)明了“虎符”這個神奇的方式來保障命令的正確執(zhí)行。

在分布系數(shù)系統(tǒng)中，各個節(jié)點就是“拜占庭將軍”，算法執(zhí)行中的任意一個錯誤就是“叛徒”。

為了盡可能地排除錯誤、快速達成一致，來讓系統(tǒng)有效地、正確地運行，便應(yīng)運而生了各種“共識機制”。

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下面，我們就來一起學(xué)習(xí)數(shù)字貨幣世界中常見的幾種共識機制：

PoW，工作量證明 Proof of Work

PoW是比特幣所采用的共識機制，最早是由Adam Back為了解決垃圾郵件的問題而開發(fā)的一個“哈?，F(xiàn)金Hashcash”程序。

比特幣采用的是SHA256的單向函數(shù)，其具體的工作原理實在太專業(yè)，我們只需要理解到“SHA256的結(jié)果很容易驗證，但是要將其計算出來，需要不斷嘗試運算，直到匹配到某個隨機數(shù)；技術(shù)上而言，任何新增區(qū)塊都需要經(jīng)過232394億運算才能得到”的程度，感興趣的小伙伴可以搜索SHA256去深入學(xué)習(xí)。

因此，只要礦工出示運算結(jié)果，那通過PoW，全網(wǎng)節(jié)點就認可了他所付出的成本，承認新的區(qū)塊獎勵屬于他。

如此大量的運算相當(dāng)浪費資源，實際上并沒有任何科學(xué)或?qū)嶋H用途，只是為了實踐工作量證明機制、阻止攻擊者偽裝成節(jié)點來控制網(wǎng)絡(luò)。

雖然在2009年時為了構(gòu)建這種去中心化的、允許所有人可以免費參與的全球貨幣網(wǎng)絡(luò)，沒有更好的選擇；但是發(fā)展到如今，已經(jīng)有了其他不需要大量浪費算力的證明機制，比如我們下面就要提到的，PoS權(quán)益證明。

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PoS，權(quán)益證明 Proof of Stake

主要思想是：節(jié)點記賬權(quán)的獲得難度與節(jié)點持有的權(quán)益成反比，也就是說，一個節(jié)點擁有的幣越多、時間越久，越容易獲取記賬權(quán)，也就越容易獲取區(qū)塊獎勵。

實際上，最初的PoS是PoW的一種升級，根據(jù)每個節(jié)點的幣齡，來等比例地降低挖礦難度，從而加快找到隨機數(shù)的速度。

什么是幣齡呢？

幣齡=數(shù)量*擁有天數(shù)。

由于區(qū)塊鏈中的每筆交易記錄都會被標(biāo)記時間戳，這個時間戳就可以作為幣齡的證明，因此幣齡也不可能被輕易偽造。

比如A從B那里收到10個幣，并且持有了90天，那么，A就擁有了900的幣齡；如果A賣了這10個幣，這900幣齡就被消耗了；

后來，為了徹底擺脫PoW這種依靠算力的共識機制，PoS引入了“利息”的概念；年利率是在PoS機制最初確認時就設(shè)定的，一般不會變化。

利息=（幣齡*年利率）/365 ，如果利率是1%，在上個例子中，A就可以得到0.02466個幣的利息。

如此一來，PoS區(qū)塊鏈的作用過程就可以這樣描述：

在初期，通過PoW機制，產(chǎn)生創(chuàng)世幣；

在創(chuàng)世幣達到一定規(guī)模時，PoS機制開始作用，交易時消耗幣齡、獲得產(chǎn)生區(qū)塊的優(yōu)先權(quán)，并獲取利息，同時PoW機制由于消耗太多資源、浪費算力而逐漸淡出；

最終系統(tǒng)中僅剩PoS來維持正常運作。

目前大家所熟悉的以太坊，主要還是采用PoW的機制，不過正在轉(zhuǎn)向PoS。

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大家了解了PoW和PoS，在遇到其他共識機制的時候，相信也會比較快得就能理解。

比如：股份授權(quán)證明DPOS，類似于董事會投票；燃燒證明POB；沉淀證明POD；能力證明POC；消逝時間證明PODT，等等。

就不在這里為大家一一展開了，感興趣的同學(xué)可以百度或知乎一下~

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