幾種常見的共識(shí)機(jī)制介紹
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區(qū)塊鏈作為一個(gè)去中心化的分布式賬本系統(tǒng),然而在實(shí)際運(yùn)行中,怎么解決因?yàn)槿ブ行幕?,保證整個(gè)系統(tǒng)能有效運(yùn)行,各個(gè)節(jié)點(diǎn)誠(chéng)實(shí)記賬。在沒有所謂的中心化的情況下,互相不信任的個(gè)體之間就交易的合法性達(dá)成共識(shí)的共識(shí)機(jī)制。
那我們今天就來講幾種常見的共識(shí)機(jī)制。
工作量證明機(jī)制(PoW)
PoW,源于比特幣。簡(jiǎn)單說就是一份證明,用來確認(rèn)做過一定量的工作。通過對(duì)工作的結(jié)果進(jìn)行認(rèn)證來證明完成了相應(yīng)的工作量,這樣的方式是一種非常高效的方式。PoW是按勞分配,算力決定一起,誰的算力多誰記賬的概率就越大,可理解為力量型比較。
優(yōu)點(diǎn):
1)完全去中心化(任何人都可以加入);
2)節(jié)點(diǎn)自由進(jìn)出,容易實(shí)現(xiàn);
3)破壞系統(tǒng)花費(fèi)的成本巨大。
掌握51%的算力對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行攻擊所付出的代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為一個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)者和誠(chéng)實(shí)參與者所得到的。
缺點(diǎn):
1)對(duì)節(jié)點(diǎn)的性能網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求高;
2)浪費(fèi)資源;
3)每秒鐘最多只能做七筆交易,效率低下;
4)不能確保最終一致性;
權(quán)益證明機(jī)制(PoS)
對(duì)于PoW,由于礦場(chǎng)的出現(xiàn)及挖礦設(shè)備性能的不斷提升,算力開始集中,節(jié)點(diǎn)數(shù)和算力值漸漸不適配,同時(shí)PoW太浪費(fèi)了,曠工持續(xù)挖礦進(jìn)行的重復(fù)性Hash計(jì)算沒有任何實(shí)際或者科學(xué)價(jià)值,而且還有一個(gè)更大的問題,作惡是沒有成本的,曠工的惡意攻擊并不會(huì)對(duì)曠工下次記賬并獲取相關(guān)權(quán)益(比特幣)產(chǎn)生任何影響,鑒于此,人們提出了PoS。
PoS與PoW相比,不需要證明你在記賬前做了某項(xiàng)工作,而是證明你擁有某些財(cái)產(chǎn)。根據(jù)你持有Token的數(shù)量和時(shí)間來分配權(quán)益,類似股票的分紅制度。你持有的越多,持有的時(shí)間越長(zhǎng),即幣齡越大,就能拿到越多的分紅,也就有更大的記賬權(quán)利。
優(yōu)點(diǎn):
1)節(jié)能環(huán)保,不需要計(jì)算;
2)性能高;
3)更加安全;
4)人人可挖礦(獲得利息),不用擔(dān)心算力集中導(dǎo)致中心化出現(xiàn);
5)避免貨幣緊縮。
缺點(diǎn):持幣趨于集中化,使幣過于集中。
委托權(quán)益證明機(jī)制(DPoS)
盡管PoS針對(duì)PoW的諸多不足做了改進(jìn),但是PoS仍然有一些自身的不足,而這些不足中尤其以“權(quán)利集中制”最為顯著,這和區(qū)塊鏈的去中心化本意背道而馳,因此有人提出DPoS機(jī)制。
DPoS基于PoS,類似投票選舉,由被選舉節(jié)點(diǎn)記賬,如果把PoS看成資本主義的“權(quán)利集中制”,那么DPoS可以理解為具有特色社會(huì)主義的“民主集中制”。通過投票選舉出的生產(chǎn)者如果不稱職,隨時(shí)可能會(huì)被投票出局。投票的權(quán)重和分配的收益,都是按照持有的加密貨幣數(shù)量占總量的百分比來計(jì)算的,51%的股東的投票結(jié)果是不可逆且有約束力的。
而 Cocos-BCX 測(cè)試鏈的共識(shí)層采用 DPoS 共識(shí)算法,但是有所改進(jìn)。
Cocos-BCX 中,所有的預(yù)定見證人都由所有的持股人從見證人中投票選舉,預(yù)定見證人統(tǒng)稱為活躍見證人,活躍見證人數(shù)量通常為11-101個(gè)。所有的活躍見證人在 DPoS 共識(shí)算法的見證人預(yù)定算法中具有相同的出塊預(yù)定概率,這保證了所有見證人的出塊概率和獲取出塊獎(jiǎng)勵(lì)是一致的。
Cocos-BCX 采用改進(jìn)的 DPoS 共識(shí),理論吞吐量約 10 萬 TPS,其高并發(fā)處理性能在合理的數(shù)據(jù)管理模式設(shè)計(jì)下足以支持現(xiàn)有游戲的開發(fā)與正常運(yùn)行,基本滿足大型聯(lián)網(wǎng)游戲在平臺(tái)中的運(yùn)營(yíng)訴求,保證用戶的游戲體驗(yàn)與現(xiàn)有的中心化游戲幾乎沒有區(qū)別。