【第五課】大可帶你學習之「常見的共識機制」

區塊鏈作為一個去中心化的分佈式帳本系統,然而在實際運行中,怎麼解決因為去中心化後,保證整個系統能有效運行,各個節點誠實記賬。在沒有所謂的中心化的情況下,互相不信任的個體之間就交易的合法性達成共識的共識機制。

那我們今天就來講幾種常見的共識機制。

工作量證明機制(PoW)

PoW,源於比特幣。簡單說就是一份證明,用來確認做過一定量的工作。通過對工作的結果進行認證來證明完成了相應的工作量,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。

優點:

1)完全去中心化(任何人都可以加入);

2)節點自由進出,容易實現;

3)破壞系統花費的成本巨大。

掌握51% 的算力對系統進行攻擊所付出的代價遠遠大於作為一個系統的維護者和誠實參與者所得到的。

缺點:

1)對節點的性能網絡環境要求高;

2)浪費資源;

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;

權益證明機制(PoS)

對於 PoW,由於礦場的出現及挖礦設備性能的不斷提升,算力開始集中,節點數和算力值漸漸不適配,同時 PoW 太浪費了,曠工持續挖礦進行的重複性 Hash 計算沒有任何實際或者科學價值,而且還有一個更大的問題,作惡是沒有成本的,曠工的惡意攻擊並不會對曠工下次記賬並獲取相關權益(比特幣)產生任何影響,鑑於此,人們提出了 PoS。

PoS 與 PoW 相比,不需要證明你在記帳前做了某項工作,而是證明你擁有某些財產。根據你持有 Token 的數量和時間來分配權益,類似股票的分紅制度。你持有的越多,持有的時間越長,即幣齡越大,就能拿到越多的分紅,也就有更大的記帳權利。

優點:

1)節能環保,不需要計算;

2)性能高;

3)更加安全;

4)人人可挖礦(獲得利息),不用擔心算力集中導致中心化出現;

5)避免貨幣緊縮。

缺點:持幣趨於集中化,使幣過於集中。

委託權益證明機制(DPoS)

儘管 PoS 針對 PoW 的諸多不足做了改進,但是 PoS 仍然有一些自身的不足,而這些不足中尤其以「權利集中製」最為顯著,這和區塊鏈的去中心化本意背道而馳,因此有人提出 DPoS 機制。

DPoS 基於 PoS,類似投票選舉,由被選舉節點記賬,如果把 PoS 看成資本主義的「權利集中製」,那麼 DPoS 可以理解為具有特色社會主義的「民主集中製」。通過投票選舉出的生產者如果不稱職,隨時可能會被投票出局。投票的權重和分配的收益,都是按照持有的加密貨幣數量佔總量的百分比來計算的,51% 的股東的投票結果是不可逆且有約束力的。

而 Cocos-BCX 測試鏈的共識層採用 DPoS 共識算法,但是有所改進。

Cocos-BCX 中,所有的預定見證人都由所有的持股人從見證人中投票選舉,預定見證人統稱為活躍見證人,活躍見證人數量通常為11-101 個。所有的活躍見證人在 DPoS 共識算法的見證人預定算法中具有相同的出塊預定概率,這保證了所有見證人的出塊概率和獲取出塊獎勵是一致的。

Cocos-BCX 採用改進的 DPoS 共識,理論吞吐量約10 萬 TPS,其高並發處理性能在合理的數據管理模式設計下足以支持現有遊戲的開發與正常運行,基本滿足大型聯網游戲在平台中的運營訴求,保證用戶的遊戲體驗與現有的中心化遊戲幾乎沒有區別。

原文來自合作夥伴cocos


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