什么是共識(shí)為什么對(duì)區(qū)塊鏈如此重要

區(qū)塊鏈最有趣的特性之一是分散化。沒(méi)有一個(gè)實(shí)體或網(wǎng)絡(luò)成員能夠負(fù)責(zé)更改驗(yàn)證。相反，在向新塊提交更改之前，必須得到大多數(shù)人同意。

這叫做共識(shí)。它是大多數(shù)區(qū)塊鏈與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的區(qū)別所在。達(dá)成共識(shí)的方式會(huì)影響添加新塊的速度、可伸縮性和成本。

什么是共識(shí)，為什么重要？

共識(shí)確保每個(gè)人都能獲得一個(gè)真實(shí)的版本。您的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)應(yīng)該與其他所有人的數(shù)據(jù)匹配，否則，整個(gè)系統(tǒng)將崩潰。因此，共識(shí)保護(hù)了區(qū)塊鏈的完整性，并將少數(shù)腐敗分子的欺詐風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

區(qū)塊鏈通過(guò)共識(shí)協(xié)議達(dá)成一致——一組告訴區(qū)塊鏈如何處理新數(shù)據(jù)的規(guī)則或指令。通過(guò)使用獎(jiǎng)勵(lì)和激勵(lì)，共識(shí)協(xié)議可以在不需要第三方或中央集權(quán)的情況下批準(zhǔn)新塊。

我將集中討論當(dāng)今最流行的兩種共識(shí)機(jī)制：工作量證明（PoW）和權(quán)益證明（PoS）。Crypto的研究報(bào)告稱(chēng)，這兩種加密技術(shù)加起來(lái)能支持前100種加密貨幣中的42%。然而，還有很多其他的。嚴(yán)格地說(shuō)，它們不是分散式的，而是依賴(lài)于一個(gè)集中的權(quán)威來(lái)驗(yàn)證新事務(wù)。

工作量證明： 第一個(gè)解出這個(gè)難題的人將獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

假設(shè)你和10個(gè)朋友在一個(gè)房間里。

你們五個(gè)人被要求解一道數(shù)學(xué)難題。那么第一個(gè)解決這個(gè)問(wèn)題的人將獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

你先解這個(gè)難題，然后其他三個(gè)解者檢查你的答案。標(biāo)注是正確的。你就贏了50美元，你的解決方案和之前的解決方案一起被寫(xiě)在白板上。

這是比特幣使用的工作量證明（PoW）共識(shí)協(xié)議的簡(jiǎn)化版本。

?白板是比特幣區(qū)塊鏈。

?您和您的朋友是比特幣網(wǎng)絡(luò)的成員，稱(chēng)為“節(jié)點(diǎn)”。

?你們五個(gè)解難題的人是被稱(chēng)為“礦工”的特殊節(jié)點(diǎn)。

?每個(gè)拼圖都是新的比特幣交易塊。

?礦工們競(jìng)爭(zhēng)解決這個(gè)叫做“采礦”的難題。

?第一個(gè)解決這個(gè)難題的是他們對(duì)比特幣網(wǎng)絡(luò)的解決方案。

?如果51%或更多的人同意，你就會(huì)得到獎(jiǎng)勵(lì)。區(qū)塊鏈礦商將獲得一些比特幣。

作弊很難，但并非不可能。

根據(jù)Crypto的研究報(bào)告，加密貨幣難題需要大量的計(jì)算能力來(lái)解決，因此在不被注意的情況下提交欺詐性的塊既昂貴又耗時(shí)。

然而，如果一個(gè)合謀的礦池控制了51%的網(wǎng)絡(luò)，那么就有51%的攻擊風(fēng)險(xiǎn)。例如，您和解決方案檢查人員可能會(huì)密謀在白板上添加一個(gè)假解決方案。同樣的道理，如果51%的比特幣開(kāi)采者控制著新區(qū)塊的審批，他們就有效地控制了區(qū)塊鏈。它變得集中，欺詐的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。

權(quán)益證明：你必須參與其中才能贏。

你又回到房間了。

這一次，難題要簡(jiǎn)單得多，而且不是通過(guò)競(jìng)賽來(lái)解決它們。相反，擁有最多錢(qián)的人可以解決這個(gè)難題并把它寫(xiě)在白板上。

如果你已經(jīng)花了錢(qián)，那么被選中來(lái)解決一個(gè)難題的概率就很低。如果你存了錢(qián)，被選中的概率就很高。

假設(shè)你比其他人都有錢(qián)。你解出簡(jiǎn)單的難題，它都會(huì)被寫(xiě)在白板上。

這一次，你得到1美元。這似乎很公平，因?yàn)槟愕墓ぷ髁勘壬洗紊俣嗔恕．?dāng)你現(xiàn)在多了1美元，你再次被選中提出解決方案的概率會(huì)更高。

這是權(quán)益證明協(xié)商共識(shí)協(xié)議的一個(gè)簡(jiǎn)化示例。

?白板是以太坊區(qū)塊鏈。

?你和你的朋友是以太坊節(jié)點(diǎn)。

?你們中的一些人，包括你們自己，也是驗(yàn)證者。

?風(fēng)險(xiǎn)最大的驗(yàn)證者解決了他們的難題。

?這些難題只是驗(yàn)證您的權(quán)益 （顯示您錢(qián)包的內(nèi)容）。

?當(dāng)您解決您的難題時(shí)，您將獲得添加新塊的交易費(fèi)用。

與比特幣的POW共識(shí)機(jī)制不同，它不需要挖礦，也不需要解決繁重的計(jì)算問(wèn)題。相反，驗(yàn)證器的權(quán)益關(guān)系決定它們是否可以驗(yàn)證新塊。如果他們進(jìn)行欺詐，他們的股份就會(huì)貶值，這在理論上消除了欺詐。

我認(rèn)為在以下幾個(gè)方面，權(quán)益證明（PoS）比工作量證明（PoW）更好：

1. PoS是節(jié)能的。由于上述原因，您不需要太多的計(jì)算能力來(lái)創(chuàng)建新的塊，因此PoS對(duì)環(huán)境更好。

2. PoS被認(rèn)為更便宜，因?yàn)樗枰俚挠?jì)算能力或電力。

3.PoS似乎更分散，因?yàn)榇](méi)有好處。然而，PoS確實(shí)有利于較大的利益相關(guān)者。

4. PoS可以抵消PoW帶來(lái)的51%的攻擊風(fēng)險(xiǎn)。如果你想要51%的控制權(quán)，你需要購(gòu)買(mǎi)大量的加密貨幣。

然而，PoS并不是完美的。

驗(yàn)證器可能只在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)權(quán)益關(guān)系—稱(chēng)為“無(wú)權(quán)益關(guān)系”問(wèn)題。例如，您可以驗(yàn)證多個(gè)區(qū)塊鏈，或者直接從銀行借款。

以太坊計(jì)劃在即將發(fā)布的Casper版本中使用修改后的PoS模型，該模型需要驗(yàn)證器進(jìn)行存款。如果驗(yàn)證者進(jìn)行了欺詐，他們將失去存款。

企業(yè)的最佳共識(shí)模式是什么？

目前，沒(méi)有人確切知道。在我看來(lái)，工作量證明很有可能像所有低效技術(shù)一樣消亡，這將使POS證明成為未來(lái)最有希望的模型。

但這在很大程度上取決于你作為一家企業(yè)的目標(biāo)和你對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的偏好。PoW經(jīng)過(guò)了實(shí)戰(zhàn)測(cè)試，目前正在使用，那么您是采用您所知道的有效的方法（包括缺陷和全部），還是冒險(xiǎn)采用一種可能更好但尚未建立的模型，比如PoS呢？

與大多數(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)一樣，雖然在找到完美的共識(shí)模型之前還有一段路要走，但我相信這只是時(shí)間問(wèn)題。