共識機制作為區塊鏈的關鍵技術之一，在業務吞吐量、交易速度、不可篡改性、準入門檻等等方面發揮重要的作用。

區塊鏈是去中心化的，沒有中心記賬節點，所以需要全網對賬本達成共識。目前有POW、POS、DPOS、POOL四種共識機制。

首先從“拜占庭將軍問題”開始（簡書：中本聰與拜占庭將軍問題），

用區塊鏈技術中非對稱加密和可信的分布式網絡解決拜占庭將軍問題中的共識問題。

非對稱加密

可以解決古代難以解決的簽名問題：

• 消息傳送的私密性
• 能夠確認身份
• 簽名不可偽造、篡改

作用：保護消息內容, 并且讓消息接收方確定發送方的身份

分布式記賬場景

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入門經典共識機制：

PoW（Proof of Work，工作量證明）

“解決一道數學難題”

“電腦性能越好，挖礦時間越長，獲得的回報也越多。”

概念：工作量證明，引入了對一個特定值的計算工作。

POW共識算法應用場景：比特幣（BTC）及其引申出來的BCH、BCD等

算法工作描述：

礦工們在挖一個新的區塊時，必須對SHA-256密碼散列函數進行運算，區塊中的隨機散列值以一個或多個0開始。

隨著0數目的上升，找到這個解所需要的工作量將呈指數增長，礦工通過反復嘗試找到這個解。

解決問題：

誰有權記賬

如何避免記賬者作弊

優點：

算法簡單，采用大家認可的數學邏輯（找尋隨機數），容易實現。安全系數最高，破壞整個系統，需要投入巨大成本。

缺點：

大量消耗能源。

它的價值回路必須要通過外部輸入。也就是說，采用POW的數字貨幣仍舊不是理想狀態的數字貨幣，因為它們的安全性不直接與使用者相關，而是要通過礦工這個媒介。

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POS（Proof of Stake，權益證明）

“擁有的幣越多，有記賬權的概率就越大？”

因為POW大量消耗能源和安全性不與使用者相關的問題，POS的出現可以解決這些問題：

采用POS的貨幣的安全性直接與使用者相關，省去了礦工這個媒介。

POS簡單說就是，每當發表一條消息的時候，不用證明你付出了什么代價，而要證明你擁有一定數量的錢。而擁有錢代表著，如果你作弊損害了這個系統的安全性，你的錢會貶值，這變相地讓你付出了代價。

這東西更好的一點是，如果采用POS，實際上連挖礦獎勵都不需要，因為POS實際上不需要付出任何代價。

概念：

試圖解決POW機制中大量資源被浪費的情況。這種機制通過計算你持有占總幣數的百分比，包括你占有幣數的時間來決定記賬權。

POS應用場景：...

優點：不需要拼算力挖礦，不會浪費電力。縮短了共識達成的時間，效率提高。

缺點：

擁有權益的參與者因為可以持幣吃利息，所以賣幣意愿不強烈，容易產生壟斷。

所有的確認都只是概率上的表達，存在其他攻擊的可能性。挖礦成本低，硬分叉十分容易。

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DPOS（Delegated Proof of Stake，委任權益證明）

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PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance，實用拜占庭容錯算法）

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POOL（驗證池）

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學習資料：

POW、POS共識機制

知乎POW、POS問答

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轉載于:https://www.cnblogs.com/kumata/p/9929588.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的区块链共识机制：POW、POS、DPOS、PBFT、POOL的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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