区块链算法有哪些？盘点几种常见的区块链共识算法

区块链算法有哪些？盘点几种常见的区块链共识算法

什么是区块链算法？ 每一种加密货币的背后，都有一个伟大的共识算法。 但没有一种共识算法是完美的比特币的共识算法，但它们各有优缺点。 他们的主要目标是防止双重支出。

重要的是要记住，它们都不是绝对完美的，在去中心化或部分去中心化的环境中，没有办法达成普遍共识。 每个都有其优点和缺点。 这就是算法不断更新和补充各种插件的原因。 有时，来自不同共识的方法会混合在一起，形成混合体。

目前，有几种不同的共识机制。 在我们回顾与此相关的事情之前，有两件事很重要： 1. 目前，没有一种通用的共识方法。 2. 另外，算法没有绝对的好坏之分——只是对会计系统的要求。 让我们来看看其中的一些：

工作证明：

PoW 是目前区块链技术中最普遍、最可靠的共识机制之一。 这种机制的名称是不言自明的。 为了参与交易验证，必须公开证明某些工作已经完成。 这条规则禁止假选民投票。 你做的工作越多，提出下一个建议的机会就越大。 PoW 是第一个区块链共识算法。 由中本聪为比特币区块链设计。 感谢我们在全球范围内进行大规模的采矿作业和电力消耗。 我们知道它有效（比我们对许多其他共识算法所能说的要多得多），但在游戏的这个阶段，它开始被视为一种遗留技术。

股权证明：

这种机制与公司股东之间的投票非常相似——谁持有更多股份，谁就拥有更多权力。 所以，重要的不是声音的大小，而是声音的重量。 在股权证明中，新区块的创建者是根据他们的财富（也定义为权力）以确定性方式选择的。 持有大量代币的用户有很高的动机确保系统节点之间的共识，并以正确的方式进行。 此外，如何保障网络安全，防止各种攻击、故障、虚假交易确认等欺诈行为，也是他们关心的问题。 该算法的优点：验证者诚实的激励很简单。 缺点：实际上很难构建一个基于 POS 的系统来考虑所有可能的恶意行为场景。

委托权益证明：

DPoS 与 PoS 有很大不同，在 PoS 中比特币的共识算法，代币持有者自己不对区块的有效性负责，而是选择委托来为他们验证区块。 在 DPoS 系统中，通常有 21-100 个被选中的受托人。 选定的代表会定期更改，并分配一个订单来交付他们的区块。 拥有少量代表可以让他们有效地组织自己并创建设计的时间间隔来发布块。 如果委托人经常丢失他们的区块，或发出无效交易，则代币持有人将他们投票出去，并用其他选定的委托人代替他们。 与 PoW 和 PoS 不同，DPoS 中的矿工可以协作开发区块。

拜占庭容错

BFT 用于修复不可靠的节点问题。 如果社区的任何成员向其他成员发送有关交易的不一致信息，区块链的可靠性就会崩溃，任何中央机构都无法介入纠正。 为了解决这个问题，PoW 通过其处理能力提供了 BFT。 另一方面，PoS 需要更明确的解决方案。 节点将定期投票以识别真实交易。 使用与 BFT 配合使用的 PoS 版本似乎是批准区块链交易的最有前途的方式。

筛

简而言之，SIEVE 对原有的 PBFT 算法进行了增强，主要侧重于通过假设存在独立节点故障并操纵特定独立节点传播的消息，提供一种实用的拜占庭状态机复制，可以容忍拜占庭故障。 该算法专为在异步系统中工作而设计，并通过添加推测执行和验证阶段进行了优化，使其具有出色的运行时开销，而延迟仅略有增加。 1) 检测并过滤可能的非确定性请求，建立交易进入PBFT三相协议协议的确定性， 2) 除了经典PBFT提供的验证者输入状态的共识外，还允许输出验证者运行共识的状态。 SIEVE 以模块化方式从 PBFT 派生而来，重用 PBFT 视图更改协议以降低复杂性并避免从头开始实施新的共识协议。

重量证明

权重证明是共识算法的广泛分类。 总体思路是，虽然在 PoS 中，您在网络中拥有的硬币百分比代表您“发现”下一个区块的概率，但在权重证明系统中，可以使用其他一些相对加权的值。 它的一些实现证明了它的声誉和空间。

空间证明

Proof-of-Space 与 Proof-of-Work 非常相似，只是它不是用于计算，而是用于存储。 空间证明与记忆困难函数和可恢复性证明有关。 空间证明是证明程序向验证程序发送的一段数据，用于证明该程序预留了一定的空间。 为了实用，验证过程需要高效，即消耗少量的空间和时间。 为了安全起见，如果验证器实际上没有保留声明的空间量，它应该很难通过验证。

信誉证明

PoR 共识模型依靠参与者的声誉来保证网络安全。 参与者（块签名者）必须具有足够重要的声誉，如果他们试图欺骗系统，他们将面临重大的经济后果。 这是一个相对的概念，因为如果被发现试图作弊，几乎所有企业都会损失惨重，但大公司通常损失更多。

唯一节点列表

Ripple 使用称为唯一节点列表 (UNL) 的“集体信任子网”协商算法来处理通常具有 BFT 容忍系统特征的高延迟。 为了达成共识，节点需要用自己的 UNL 替换整个网络。 这种机制允许不到五分之一的节点出现故障。

燃烧证明

在“销毁”测试中，不是花钱购买昂贵的计算机设备，而是将代币“销毁”到一个无法恢复的地址。 您根据随机选择过程获得系统的终身特权。 矿工可以销毁本国货币或任何其他货币。 你燃烧的硬币越多，你被选中开采下一个区块的机会就越大。 如果您输掉了系统中的赌注，那么最终您会想要燃烧更多的代币以增加您被选中进入下一个方块的几率。 PoB 是 PoW 的一个很好的替代方案，尽管该协议会浪费资源。

活动证明

PoA 是比特币矿工的另一种激励机制。 这结合了 PoW 和 PoS。 在 PoA 中，矿工开始使用 PoW 方法来解决难题。 如果挖出的区块不包含任何交易，系统将切换到 PoS。 根据标头信息，将分配一组验证器来签署新块。 如果一个验证者拥有更多的代币，他被选中的机会就最大。 一旦被所有选定的验证者签名，模板就成为一个块。 如果验证者未能完成该块，则将选择一组新的验证器，并且该过程将继续，直到一个块收到正确数量的签名。 奖励在矿工和验证者之间分配。 PoA 比 PoW 和 PoS 需要更多的能量。

经过时间的证明

PoET 是一种共识机制算法，通常用于许可区块链网络，以确定网络上的挖矿权或区块赢家。 允许的区块链网络是那些要求潜在参与者在被允许加入之前证明自己身份的网络。 就像彩票系统每个节点都有平等机会成为赢家的原则一样，PoET 机制是基于将获胜机会公平地分配给尽可能多的网络参与者。

授权证明

权威证明（PoA）是一种共识算法，可用于授权分类账。 它使用一组“权限”，这些权限是指定的节点，允许它们创建新块并保护分类帐。 使用 PoA 的分类账需要大多数权威机构的签名才能创建区块。

重要性证明 (PoI)

这种共识网络不仅取决于代币的数量，还取决于生产系统行为应该支付的可能性。 标记一个区块的机会是各种因素的组成部分，包括知名度（由不同的目的设计框架管理）、余额和进出该位置的交易数量。 这称为重要性计算。

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