POW：Proof of Work，工作證明
比特幣在Block的生成過(guò)程中使用了POW機(jī)制，一個(gè)符合要求的Block Hash由N個(gè)前導(dǎo)零構(gòu)成，零的個(gè)數(shù)取決于網(wǎng)絡(luò)的難度值。要得到合理的Block Hash需要經(jīng)過(guò)大量嘗試計(jì)算，計(jì)算時(shí)間取決于機(jī)器的哈希運(yùn)算速度。當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)提供出一個(gè)合理的Block Hash值，說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)確實(shí)經(jīng)過(guò)了大量的嘗試計(jì)算，當(dāng)然，并不能得出計(jì)算次數(shù)的絕對(duì)值，因?yàn)閷ふ液侠韍ash是一個(gè)概率事件。當(dāng)節(jié)點(diǎn)擁有占全網(wǎng)n%的算力時(shí)，該節(jié)點(diǎn)即有n/100的概率找到Block Hash。

POS：Proof of Stake，股權(quán)證明
POS：也稱股權(quán)證明，類似于財(cái)產(chǎn)儲(chǔ)存在銀行，這種模式會(huì)根據(jù)你持有數(shù)字貨幣的量和時(shí)間，分配給你相應(yīng)的利息。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)根據(jù)你持有貨幣的量和時(shí)間，給你發(fā)利息的一個(gè)制度，在股權(quán)證明POS模式下，有一個(gè)名詞叫幣齡，每個(gè)幣每天產(chǎn)生1幣齡，比如你持有100個(gè)幣，總共持有了30天，那么，此時(shí)你的幣齡就為3000，這個(gè)時(shí)候，如果你發(fā)現(xiàn)了一個(gè)POS區(qū)塊，你的幣齡就會(huì)被清空為0。你每被清空365幣齡，你將會(huì)從區(qū)塊中獲得0.05個(gè)幣的利息(假定利息可理解為年利率5%)，那么在這個(gè)案例中，利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41個(gè)幣，這下就很有意思了，持幣有利息。

PBFT：Practical Byzantine Fault Tolerance，實(shí)用拜占庭容錯(cuò)算法

PBFT是一種狀態(tài)機(jī)副本復(fù)制算法，即服務(wù)作為狀態(tài)機(jī)進(jìn)行建模，狀態(tài)機(jī)在分布式系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行副本復(fù)制。每個(gè)狀態(tài)機(jī)的副本都保存了服務(wù)的狀態(tài)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了服務(wù)的操作。將所有的副本組成的集合使用大寫字母R表示，使用0到|R|-1的整數(shù)表示每一個(gè)副本。為了描述方便，假設(shè)|R|=3f+1，這里f是有可能失效的副本的最大個(gè)數(shù)。盡管可以存在多于3f+1個(gè)副本，但是額外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。

DPOS：Delegated Proof of Stake，委任權(quán)益證明
比特股的DPoS機(jī)制，中文名叫做股份授權(quán)證明機(jī)制（又稱受托人機(jī)制），它的原理是讓每一個(gè)持有比特股的人進(jìn)行投票，由此產(chǎn)生101位代表 , 我們可以將其理解為101個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)或者礦池，而這101個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)彼此的權(quán)利是完全相等的。從某種角度來(lái)看，DPOS有點(diǎn)像是議會(huì)制度或人民代表大會(huì)制度。如果代表不能履行他們的職責(zé)（當(dāng)輪到他們時(shí)，沒(méi)能生成區(qū)塊），他們會(huì)被除名，網(wǎng)絡(luò)會(huì)選出新的超級(jí)節(jié)點(diǎn)來(lái)取代他們。DPOS的出現(xiàn)最主要還是因?yàn)榈V機(jī)的產(chǎn)生，大量的算力在不了解也不關(guān)心比特幣的人身上，類似演唱會(huì)的黃牛，大量囤票而絲毫不關(guān)心演唱會(huì)的內(nèi)容。

以上主要是目前主流的共識(shí)算法。
從時(shí)間上來(lái)看，這個(gè)順序也是按該共識(shí)算法從誕生到熱門的順序來(lái)定。
對(duì)于POW，直接讓比特幣成為了現(xiàn)實(shí)，并投入使用。而POS的存在主要是從經(jīng)濟(jì)學(xué)上的考慮和創(chuàng)新。而最終由于專業(yè)礦工和礦機(jī)的存在，讓社區(qū)對(duì)這個(gè)標(biāo)榜去中心化的算法有了實(shí)質(zhì)性的中心化擔(dān)憂，即傳聞60％～70%的算力集中在中國(guó)。因此后來(lái)又出現(xiàn)DPOS，這種不需要消耗太多額外的算力來(lái)進(jìn)行礦池產(chǎn)出物的分配權(quán)益方式。但要說(shuō)能起到替代作用，DPOS來(lái)單獨(dú)替代POW，POS或者POW＋POS也不太可能，畢竟存在即合理。每種算法都在特定的時(shí)間段中有各自的考慮和意義，無(wú)論是技術(shù)上，還是業(yè)務(wù)上。

如果跳出技術(shù)者的角度，更多結(jié)合政治與經(jīng)濟(jì)的思考方式在里面，或許還會(huì)跳出更多的共識(shí)算法，如結(jié)合類似PPP概念的共識(shí)方式，不僅能達(dá)到對(duì)惡意者的懲罰性質(zhì)，還能達(dá)到最高效節(jié)約算力的目的也說(shuō)不定。

共識(shí)最好的設(shè)計(jì)是模塊化,例如Notary，共識(shí)算法的選擇與應(yīng)用場(chǎng)景高度相關(guān)，可信環(huán)境使用paxos 或者raft，帶許可的聯(lián)盟可使用pbft ，非許可鏈可以是pow，pos，ripple共識(shí)等，根據(jù)對(duì)手方信任度分級(jí)，自由選擇共識(shí)機(jī)制，這樣才是真的最優(yōu)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的共识算法（POW、POS、PBFT、DPOS）介绍-的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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