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  • 共识机制就是用来解决分布式系统的一致性问题,其核心为在某个协议(共识算法)保障下,在有限的时间内,使得指定操作在分布式网络中是一致的、被承认的、不可篡改的。在区块链系统中,特定的共识算法用于解决去中心...

    共识算法是什么?

    共识机制就是用来解决分布式系统的一致性问题,其核心为在某个协议(共识算法)保障下,在有限的时间内,使得指定操作在分布式网络中是一致的、被承认的、不可篡改的。在区块链系统中,特定的共识算法用于解决去中心化多方互信的问题。

    其实简单理解就是达成一致。现实生活中很多场景是需要达成一致的。区块链系统中,每个节点必须让自己的账本和其他节点的账本保持一致。而中心化世界里,这几乎不可能,因为有一个中心服务器存在。

    共识算法有几类?

    在区块链系统中,共识算法则通过经济利益的博弈,来鼓励对系统的贡献及提高不可信节点的作恶成本。常用算法如PoW、PoS、DPoS等,不同的算法,其实就是不同的游戏玩法。
    在这里插入图片描述
    PoW(Proof of Work,工作量证明)—主要代表:比特币所谓的比特币挖矿就是通过计算符合某一个比特币区块头的哈希散列值争夺记账权。这个过程需要通过大量的计算实现,简单理解就是你进行的计算量大(工作量大),你就有大概率获得记账权。包括:Bitcoin,Ethereum,Litecoin,Zcash。优点:随机性、公平性好;缺点:耗能。

    PoS(Proof of Stake,权益证明)—主要代表:点点币简单理解就是根据资产的多寡分配获取记账权的概率,类似股份公司中的股东。包括:Ethereum-PoS,Tendermint,Algorand,EOS DPoS,DFINITY,VBFT。优点:攻击更昂贵,性能效率高;缺点:权利集中。

    DPoS(Delegate Proof of Stake,委托权益证明)—主要代表:EOSPoS的改进,通过社区选举产生记账者,类似股份公司中的董事会。如:Steemit, EOS, bitshare优点:廉价的交易,可伸缩的;缺点:目前部分集中。

    为适应不同的应用场景,区块链共识机制的研究集中于优化系统的可扩展性、运行效率、容错性等方面。在新兴的区块链方案中,会将各种共识机制结合使用,例如在分层/分片方案中,最上层的主链使用PoW机制以确保全局共识的有效性并用来对抗女巫攻击,而在相对小范围的分片中,使用PoS或者BFT算法来实现更高效率的共识。典型的案例包括未来引入基于校验器管理和约分片方案的以太坊以及Zilliqa等。尽管这些方案尚未落地验证,但他们代表了未来区块链设计的趋势。

    共识算法发展历程:

    从历史上看,共识算法起源于多处理器计算的研究;它们解决的是处理器可能出现故障(即变得无响应)时的全局状态问题。在这些情况下通信是同步的,即受一些已知的时间上限。

    后来,随着电信和计算机网络的发展,出现了另外两个问题:未知的通信延迟和对手的存在。前者导致了部分新的研究同步和异步共识算法和创建算法可以容忍任意代理行为(拜占庭行为)——即所谓的拜占庭容错算法(或BFT共识)。

    随着互联网的广泛应用,对手的问题变得更加严重。如果在多处理器环境或电信基础设施中可以识别每个代理,那么在Internet的许多情况下就不能这样做。因此,出现了一种新的公共(或无许可)共识,共识算法必须成为一种协议,其中嵌入了识别和排除拜占庭式代理的规则和程序——就像一些附带机制降低了此类代理进一步参与协议的经济能力一样。这种制度以POW 和POS的名义引起了公众的注意。我们将以经济激励(BFT- ei)命名这些协议。在许多情况下,异步性和无许可性要求牺牲其他共识品质,比如决定论或适用于领导人选举场景的能力。

    共识算法应用:

    通常,共识算法用于解决以下问题:

    · 领袖选举(在所有共识参与者中选择代理人,有权更新系统的全球状态)
    · 原子交换(不能根据事件的内部属性确定其顺序事件的确切顺序)
    · 状态复制(维护所有或大多数代理共享的全局状态)
    在这里插入图片描述
    总体来说,主流共识算法逐渐由PoW转向PoS共识算法,出现POW和POS混合的趋势,POW的公平性和POS的效率得到融合补充。但即便是每种加密货币背后都有一种伟大的共识算法,没有一种共识算法是完美的,各有优缺点。随着区块链项目越来越多,而共识算法也会不断改进。江辉晟兴网络科技科技是一家专业的区块链研发公司,提供区块链整体解决方案,使用当下流行的区块链技术,真正实现区块链开发。作为一家专业的系统开发公司,我们已经有5年的系统开发经验,区块链开发也有两年的时间了,有非常成熟的开发经验,同时也在时刻提升着我们的技术和服务质量,大程度地解决客户的需求。如果您有区块链系统开发、区块链技术研发、区块链各种系统开发、区块链结算系统开发、区块链APP开发、区块链游戏开发、区块链商城开发、区块链交易系统开发、区块链解决方案、区块链项目开发、区块链金融系统开发、区块链商业模式系统开发、区块链支付、区块链应用开发等需求的可以联系我。《实体技术公司、随时欢迎考察》加粗样式

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  • BC之CM:区块链共识机制——深入浅出以及国内外当下主流区块链平台共识机制纵向、横向比较相关配图 目录 区块链共识机制的深入浅出 国内外当下主流区块链平台共识机制纵向、横向比较 区块链共识机制的...

    BC之CM:区块链之共识机制——深入浅出以及国内外当下主流区块链平台共识机制纵向、横向比较相关配图

     

     

    目录

    区块链共识机制的深入浅出

    国内外当下主流区块链平台共识机制纵向、横向比较


     

     

    区块链共识机制的深入浅出

    1、区块链核心技术之CM

     

     

    国内外当下主流区块链平台共识机制纵向、横向比较

    1、主流区块链平台性能对比测试

    2、币圈生态采用共识机制算法一览

     

     

     

     

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  • 在总结当前区块链共识算法的基础上,分析其对物联网区块链的适用性,介绍了几大物联网区块链平台及共识机制应用现状,并阐述了针对物联网区块链共识机制优化研究进展。最后展望物联网区块链的优化技术,总结有潜力...
  • 区块链共识机制

    2019-09-16 17:54:12
    什么是共识机制:共识可简单理解为,不同群体所寻求的共同的认识、价值、想法等,在某一方面达成的一致意见。...区块链的这种新的共识机制使其在不依靠中心化组织的情况下,依然大规模高效协作完成...

    什么是共识机制:共识可简单理解为,不同群体所寻求的共同的认识、价值、想法等,在某一方面达成的一致意见。共识机制就是确定达成某种共识和维护共识的方式。

    一、区块链的共识机制:

    在区块链系统中没有像银行一样的中心化机构,所以在进行传输信息、价值转移时,共识机制解决并保证每一笔交易在所有记帐节点上的一致性和正确性问题。区块链的这种新的共识机制使其在不依靠中心化组织的情况下,依然大规模高效协作完成运转。

    除了密码学技术外,共识机制也是区块链必要元素及核心部分,是保障区块链系统不断运行的关键。

    在区块链网络中,由于应用场景的不同,所以采用了不同的共识算法。目前区块链的共识机制主要有四类:1.工作量证明机制pow2.权益证明机制pos、3.委托权益证明Dpos、4.验证池共识机制pool

    1.工作量证明(Proof of Work,简称POW):

    可简单理解为一份证明,证明你做过一定量的工作。通过查看工作结果,就能知道你完成了指定量的工作。区块链共识算法用的最多的就是POW。比特币和以太坊都是基于POW的共识机制。

    例:比特币在区块的生成过程中使用的就是POW机制,简单理解就是大家共同争夺记账权利,谁先抢到并正确完成记账工作,谁就得到系统的奖励,奖励为比特币,也就是所谓的“挖矿”。矿工(参与挖矿的人)通过计算机的算力去完成这个记账工作,这个拥有计算能力的专业计算机就是所谓的“矿机”。

    优点:

    ①完全去中心化,节点自由进出,避免了建立和维护中心化信用机构的成本。

    ②只要网络破坏者的算力不超过全网总算力的50%,网络的交易状态就能达成一致,并不可篡改历史记录。

    ③投入越多算力,获得记账权概率越大,越有可能产生新的区块奖励。

    缺点:

    ①目前比特币挖矿造成大量的算力和能源浪费。

    ②挖矿的激励机制也造成挖矿算力的高度集中

    ③结算周期长,每秒最多结算7笔交易,不适合商业应用。

     

    2.权益证明(Proof of Stake,简称POS):

    通过持有Token(代币)的数量和时长来决定你获得记账的机率,类似于股票的分红制度,持有股权越多的人就能够获得更多的分红。Token相当于区块链系统的权益。目前有很多数字资产用pow发行新币。

    优点:

    ①降低了PoW机制的资源浪费。

    ②加快了运算速度,也可以理解为工作量证明的升级版

    缺点

    ①拥有币龄越长的节点获得记账权的几率越大,容易导致马太效应,富者越富,权益会越来越集中,从而失去公正性。

     

    3.委托权益证明(Delegated Proof of Stake,简称DPOS):

    是基于POS衍生出的更专业的解决方案,类似于董事会投票,指拥有Token的人投票给固定的节点,选举若干代理人,由代理人负责验证和记账。不同于POW和POS的全网都可以参与记账竞争,DPOS的记账节点在一定时间段内是确定的。

    为了激励更多人参与竞选,系统会生成少量代币作为奖励。比特股就采用该方式。

    优点:

    相较pow,dpos大幅提高区块链处理数据的能力,甚至可以实现秒到账,同时也大幅降低维护区块链网络安全的费用。

    缺点:

    去中心程度较弱,节点代理是人为选出的,公平性相比POS较低,依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。

     

    4.验证池共识机制Pool

    这是一种基于传统的分布式一致性技术,加上数据验证的机制,是目前行业链大范围在使用的共识机制;

    优点:不需要依赖代币也可以实现秒级共识验证;

    缺点去中心化程度弱,更适合多方参与的多中心商业模式;

    总结:每一种共识机制都不能同时满足安全、效率、公平。去中心程度越弱,安全性就越低,区块链的速度就越快;去中心化程度越强,安全性就会越高,区块链的速度就会越慢。POW完全去中心化,但运行效率太低。POS提高了效率,但却降低了公平与安全。DPOS有强烈的中心化特性,却在短期内效率最高。目前行业区块链大范围使用Pool共识。

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  • 区块链共识机制

    2020-04-03 23:25:01
    网络中节点之间的共识,机器与机器之间的共识。...共识机制 解决存储数据的问题和通过数据的问题 各个节点达成一致的策略和方法。区块链的核心。 不同的共识机制适用于不同的场景 常见的共识机制 pow p...


    网络中节点之间的共识,机器与机器之间的共识。

    区块链:一个分布式管理的只能添加记录不能删除记录的数据库。

    每次添加记录时需要在网络节点之间达成共识。

    概念

    传统交易难点:先付款还是先出货?

    如何解决的信任问题?

    区块链通过技术解决了信任的问题

    共识机制 解决存储数据的问题和通过数据的问题

    各个节点达成一致的策略和方法。区块链的核心。

    不同的共识机制适用于不同的场景

    常见的共识机制

    pow pos Dpos PBFT

    pow

    proof of work 工作量证明

    中心思想:所有节点通过竞争完成一个有难度的任务来决定区块记账权

    在比特币系统中

    给定一个字符串 :hello easthome;

    在这个字符串后面添加一个叫做nonce(随机数)的整数值

    对变更后的字符串进行双重的SHA-256哈希运算

    如果得到的哈希结果是以一定数量的0开头,则验证通过

    否则循环进入第二步

    优点
    算法简单 容易实现

    节点间无需交换额外的信息即可达成共识

    破坏系统需要投入极大的成本

    缺点
    浪费能源

    区块的确认难以缩短

    容易产生分叉,需要等待多个确认

    pos

    Proof of stake 权益证明

    pos是以节点特有的权益作为权重来获取记账权的机制

    共识

    网络中节点之间的共识,机器与机器之间的共识。
    区块链:一个分布式管理的只能添加记录不能删除记录的数据库。
    每次添加记录时需要在网络节点之间达成共识。

    概念

    传统交易难点:先付款还是先出货?
    如何解决的信任问题?
    区块链通过技术解决了信任的问题
    共识机制 解决存储数据的问题和通过数据的问题
    各个节点达成一致的策略和方法。区块链的核心。
    不同的共识机制适用于不同的场景

    常见的共识机制

    pow pos Dpos PBFT

    pow

    proof of work 工作量证明
    中心思想:所有节点通过竞争完成一个有难度的任务来决定区块记账权
    在比特币系统中
    给定一个字符串 :hello easthome;
    在这个字符串后面添加一个叫做nonce(随机数)的整数值
    对变更后的字符串进行双重的SHA-256哈希运算
    如果得到的哈希结果是以一定数量的0开头,则验证通过
    否则循环进入第二步

    优点: 算法简单 容易实现
    节点间无需交换额外的信息即可达成共识
    破坏系统需要投入极大的成本

    缺点: 浪费能源
    区块的确认难以缩短
    容易产生分叉,需要等待多个确认

    pos

    Proof of stake 权益证明
    pos是以节点特有的权益作为权重来获取记账权的机制
    节点特有的权益越多,获取记账权的难度就越小。
    思想
    根据参与者手中持有代币的多少以及持有的时间长短来决定获得出块记账权的概率。
    在pow中,不同节点通过hash难度计算获取下一个区块的记账权
    在pos中,没有“挖矿”这个概念,它的矿池区块是已经造好的,每个节点抵押已有的Token获得股份权益和利息。
    安全性比较差,节点可以相对低成本

    Dpos

    Delegated proof of stake 委托权益证明
    弱中心化的共识机制
    思想:
    由被社区选举的可信账户(受托人)来创建区块
    受托人: 用户在社区投票,获得足够多的其他用户的节点
    类似于股份制公司
    作为代表来管理公司

    优点

    提升了传播速度,因为参与验证的节点少了
    节省了大量的算力资源
    节省了大量的能源消耗
    缺点
    选举的可靠性和安全性存在隐患

    PBFT

    practical Byzantine Fault Tolerance 拜占庭容错
    思想:
    采用许可投票,少数服从多数的方式来选举领导者,并由领导者进行记账
    高度容错性
    常用于私有链和联盟链

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  • 区块链共识机制(序)

    千次阅读 2017-07-12 16:26:52
    本文是一篇针对的是区块链共识机制的序言,也可以说是“杂烩”。之后,还会详细地针对共识机制描述的博文。 提及共识机制,我们不得不说到中本聪的发明——工作量证明(POW)。这种共识机制在去中心化的思想下解决...
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  • 此文章来自链客区块链技术问答社区,未经允许拒绝转载。 区块链共识问题 从本质上来说,区块链只是一种用不可变的形式来存储数字信息的方法。从企业的 IT 战略层面上来说,区块链在概念上与关系数据库很类似。大约...
  • #资源达人分享计划#
  • 共识机制区块链技术的重要组件。共识机制在一套区块链系统里面起到的作用,非常类似于CPU架构在电子设备中的核心“组件”,一个升级版的架构往往能使电脑的流畅度提升质的飞越。 区块链发展到今天,大家对共识机制...
  • #资源达人分享计划#
  • 区块链共识机制POW/POS/DPOS

    千次阅读 2018-07-29 16:24:27
    区块链的共识机制POW/POS/DPOS  末学子龙 关注 2018.02.09 19:36* 字数 1872 阅读 109评论 0喜欢 1   区块链技术给数字经济时代带来了巨变的曙光。    这种巨变在互联网近50年的历史上曾发生过两次。 ...
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  • 现今区块链共识机制主要类别包括工作量证明(Proof of Work,POW)、权益证明机制(Proof of Stake,POS)、股份授权证明机制(Delegate Proof of Stake,DPOS)等。 在一个互不信任的市场中,要想使各节点达成一致...
  • WBFEX大讲堂是WBFEX交易所旗下的学习栏目,旨在传播区块链知识,普及区块链技术。同时,WBFEX大讲堂也会不定期的分享区块链行业的历史趣事,致力于帮助区块链的“局外人”全方位的学习、了解行业知识。 今天,WBFEX...
  • pow,工作量证明,以比特币为最典型的共识机制应用,干得越多,越快,获得记账(打块数据)权的几率越高,自然获得收益的几率就越高。特点:去中心化程度最高,公平性做的最好,全网达到共识的效率最低,算力消耗能源...
  • 区块链共识机制

    2018-09-18 23:22:16
    阅读大概需要6分钟 ...共识机制区块链技术中起到什么样的作用?它的原理是什么?如果大家对招聘网站关于“区块链技术开发”的招聘职位有关注的话,细心就会发现基本上每个企业的岗位需求都会有提到以下...
  • 通过前面的学习我们知道,区块链技术是一些技术的精妙组合。换言之,区块链可以被看作是一种使用已有技术的创新性整合应用。 我们可以认为智能合约是区块链原创的,但其实智能合约概念早在1995年就由Nick Szabo首次...
  • 什么是共识机制 每一个了解学习区块链的童鞋,都应该或多或少的了解过"拜占庭将军"的问题,这也是我们叩开区块链大门的第一块砖。...这也是区块链共识机制产生的根源,所谓共识就是在一个多方对等系统
  • 什么是共识机制 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...共识机制区块链技术的重要组件。区块链
  • 区块链共识机制有哪些?

    千次阅读 2018-05-16 18:07:16
    共识机制作为区块链技术的核心,很大程度上决定了整个区块链系统节点间的相互信任,是不是很多小伙伴对于区块链技术有哪些共识机制还不是很了解呢,下面就将区块链共识机制为大家做了整理。POW机制POW的全称为Proof ...
  • 一共9篇文档,发表于各大期刊,权威性可想而知。可能有些共识机制可能落后,但是还是值得研究。也欢迎小伙伴,一同研究学习区块链技术
  • 区块链共识机制简述

    2019-04-01 10:52:16
    想知道更多关于区块链技术知识,请百度【链客区块链技术问答社区】 链客,有问必答! 共识机制是分布式系统的核心,在P2P系统中,互相不信任的节点通过预设机制最终达到数据的一致性称为共识。共识机制也就是为了...
  • 由于区块链是去中心化分散网络,所以必须设计一套维护系统的运作顺序和公平性的机制,即共识机制,用来决定谁取得区块链的记账权并获得系统新币奖励。比特币的POW共识机制是一种多劳多得的模式,其优点是算法简单,...
  • 什么是共识机制 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...共识机制区块链技术的重要组件。区块链

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