区块链的共识机制是什么——“币圈101”之11

《币圈101》系列是针对新手的系列区块链科普专栏，让零基础的小伙伴也能​​轻松上手。

大家在阅读一些区块链相关资料的时候，总会看到“共识机制”这个词，以及PoW、PoS、DPoS等英文缩写。 那么今天就来说说，区块链的共识机制是什么，PoW、PoS、DPoS分别代表什么。

一、什么是区块链的共识机制

区块链通常被称为传递信任的工具，而这种信任的背后是共识机制。 区块链可以看作是一个全民参与的分布式账本，因此需要制定一套大家都认可和接受的规则来解决“如何有效记账”和“选择谁记账”的问题。记账”，而这套规则就是区块链的共识机制。

为了便于理解，我们举个例子。 一个宿舍里有六个人要聚餐。 经过讨论，他们选择吃火锅，所以吃火锅是大家形成的共识。 至于协商方式，少数服从多数是大家确定就餐地点的共识机制。

在区块链的世界里，由于其本身去中心化的特性，没有像银行这样的中央记账机构来保证链上所有的记账内容是一致的，所以如何让全网达成共识非常重要。 共识机制就是用来解决这个问题的。 可以说，共识机制是分布式系统的核心。

在共识机制中，PoW、PoS、DPoS分别代表了区块链网络的三大记账规则。 它们起着非常重要的作用，直接关系到记账权利和相关利益的分配。 下面分别介绍这三种主要的共识机制。

2. 目前主要的三大共识机制

PoW（Proof-of-Work）工作量证明机制

工作量证明，是确认你已经完成的工作量的证明。 工作量证明机制是通过工作量证明你的贡献值，然后根据贡献值确定记账权利和奖励。

在区块链世界中，这个证明过程依赖于计算机进行数学运算。 可以简单理解为，如果大家一起回答同一个问题，谁先算出，谁就有记账权，并得到相应的奖励。 这个奖励就是网络生成的数字证书。 这也是BTC输出的过程。 在 BTC 网络中，谁先解决问题，谁就可以获得 BTC 作为奖励。

PoW 的优点是，第一，记账权和奖励由工作量决定，公平公正，实现了节点（用户）之间的公平竞争； 二是完全去中心化，不需要中心化的管理机构。 系统可以根据共识自行运行。

它的缺点是浪费能源和效率低下。 参与者一起计算同一个题目，但最终只有一个人能拿到记账权，其他人所做的工作都是白搭。 但在这个过程中，会消耗大量的电力资源。 例如，BTC 的产生基于 PoW 共识机制，每年消耗约数十亿美元的电力。 此外，链上节点数量庞大。 基于点对点的特点，当第一个解出答案的人向全网公布并认领记账权时，这个过程是非常耗时的。 因此比特币共识机制是什么，在 PoW 机制下，全网达成共识的效率极差。

PoS（Proof-of-Stake）权益证明机制

权益证明基于与系统相关的权益——代币（token），作为分红和选择记账人的考量因素。 持有代币数量越多，时间越长，即代币天数越大（代币天数=持有量*持有时间），越容易被选为代币记账的用户代表。 因为代币是持有人在区块链系统中的权益，所以这种方式叫做股权证明，类似于股票分红制度。

PoS 的优势在于，首先，它消耗的能源更少。 与 PoW 相比，不需要大量的能源消耗； 通行证必须持有足够长的时间，这是比较困难的； 第三，达成共识的时间短，如果网络环境好，可以达到毫秒级的速度。

PoS 有两个缺点。 首先，通证趋于中心化，因为收益分配取决于通证的持有量和持有时间。 为了获得更多的证书，证书将逐步集中； 其次，随着流动性恶化，持有代币会出现收益分配，持有者没有套现的动力，导致代币流动性差。

DPoS (Delegated Proof-of-Stake) 委托权益证明机制

DPoS 是在 PoS 的基础上产生的。 在 PoS 机制下，持有少量代币的人几乎没有机会被选为簿记员。 为了获得记账权，他们讨论了使用DPoS机制，即通过投票，选出生产者代为履行权利和义务。 代表节点轮流记账获得分红，节点获得的记账（挖矿）总收益的一部分作为报酬分配给投票用户。 如果生产者不称职，他们可以随时被投票淘汰。 投票权重和收益分配按照持有加密代币数量占总数的百分比计算。 51%股东的表决结果不可撤销，具有约束力。

实际上，DPoS机制类似于现实中的股份制公司。 普通股东不能进入董事会参与公司的管理。 他们必须通过投票选出代表组成董事会，并根据投票权重选出能够代表其权益的人来管理公司。 在链中，代理人被选举来记账。

DPoS最大的优势在于记账节点数量大大减少，记账效率高。 它的缺点是削弱了分权的程度，选举产生的代表对会计存在一定程度的集中控制。

3.结论

目前，没有一种共识机制是十全十美的，各有各的不足。 随着区块链技术的不断发展，共识机制将不断优化，未来可期。

精选过往内容

001 投资数字货币的主要方式——《币圈101》上篇

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010 什么是区块链——“币圈101”之10

笔记

由于某些原因，本文中的一些名词不是很准确，主要如：通用证书、数字证书、数字货币、货币、代币、crowdsale等比特币共识机制是什么，如有读者有任何疑问，可以来电或来信一起讨论.

风险提示

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