區塊鏈:區塊鏈的共識機制大對比

區塊鏈的起源源自于上世紀密碼極客們對于秘鑰技術的探索。追溯歷史其首先開始于上世紀70年代，在隨后的幾十年里，極客們對于技術的研究從來沒有停止，要實現理想中的數字貨幣體系最關鍵的問題之一，是如何使得系統內的所有參與者對于賬本的一致性能夠達成統一。

為解決這個問題，工作量證明、拜占庭容錯等機制先后被設計出來，但由于一些原因，首先應用這些機制的數字貨幣先后都失敗了，直到中本聰破天荒的推出了比特幣。

現在區塊鏈世界中許多不同類型的項目，但如何保持節點數據的同步和準確性是每一個區塊鏈開發者都要思考的問題，所以共識機制就成了項目的靈魂，這種底層設計是項目的重中之重。

華為發布智慧政務解決方案 將區塊鏈等技術融入到政務業務中:7月30日，華為智慧政務峰會2020舉辦，華為發布智慧政務解決方案。華為智慧政務解決方案全景圖，將5G、AI、區塊鏈、大數據和云計算等信息技術融入到了政務業務中。（36氪）[2020/7/31]

POW工作量證明

POW機制源自于已經失敗了的B-money，中本聰首先借鑒了其思想并加以改進。簡單來說就是通過數學運算來爭奪記賬權，擁有記賬權的節點就可以將打包的區塊向全網進行廣播并且并入到區塊鏈上，節點會獲得獎勵作為參與運算的報酬。

進行運算并打包的節點也就是我們所說的“礦工”。但隨著參與運算的節點越多，想要獲得記賬權也會隨之越難，所以“挖礦”的難度是動態調整的，為什么早期比特幣挖礦能獲得更多報酬，因為運算的節點少，挖礦的難度值較低。

2020年北京市地方標準制修訂項目計劃涉及區塊鏈相關項目:北京市市場監管局近期公布了“2020年北京市地方標準制修訂項目計劃”。列入2020年計劃的共有229個項目，其中制定項目131項，修訂項目98項目。記者注意到，不少熱詞都出現在了項目計劃中，比如“接訴即辦”“海綿城市”“垃圾分類”“軌道交通”“機動車停車”“養老服務驛站”以及“區塊鏈”“污染物限值”“綠色包裝”“自動駕駛”等。（北京日報）[2020/3/5]

工作量證明機制的挖礦方式

1）CPU挖掘-使用普通計算機的CPU進行運算挖礦2）GPU挖掘-這與CPU挖礦沒有什么不同，但顯卡更加強大可以提供更多的算力，并且相對而言使用更少的電力。3）FPGA挖礦-也稱為“現場可編程門陣列挖掘”。FPGA是針對特定計算任務量身定制的電路，使其在采礦時比普通處理器快幾倍。4）ASICMining-是一種“專用集成電路”，是為特定用途定制的電路。ASIC在速度和效率方面都輕松勝過CPU，GPU和FPGA，所以其誕生后，以ASIC為代表的專業礦機成為主流。

現場 | Chris Berg：區塊鏈將會建立新的經濟體系:金色財經現場報道，NEO DevCon 2019開發者大會今日在西雅圖舉行，RMIT區塊鏈創新中心高級研究員Chris Berg做了以“加密經濟學與全球經濟的未來”的主題演講。Chris Berg解釋了機構化的加密經濟學，并指出目前經濟的問題。問題主要有：如何協調經濟活動；如何處理分布式的信息；正交易成本如何確定，信任的成本占據美國勞動力成本的35%。而解決問題的答案是機構。2009年以后，市場、公司、政府、組織，共同體，區塊鏈共同構成了機構化的經濟學。 賬本是記錄和驗證確定的關系實時的工具，賬本隨處可見。 加密貨幣已經向我們證明了，金錢就是賬本，產權也是賬本，公司也是賬本（結構化的資本，勞動力和處理過程的綜合），社會安全系統是賬本，公民身份也是賬本。Chris Berg表示，如果能把賬本去中心化，我們就發展到一個新的階段。區塊鏈是新的經濟架構，不僅幫助進行交易，而且建立新的經濟，金錢及價值、規則、合約、服務、交易、控制、治理、組織機構、證券等都將改變。[2019/2/17]

目前通過運算挖礦大多使用顯卡或專業礦機，CPU由于效率太低目前幾乎已經無人使用，而由于ASIC礦機比FPGA擁有更高的效率，廠商們開始了ASIC的量產，FPGA也早已被淘汰。

聲音 | 徐成濤：2019將是區塊鏈進入實體經濟 推動產鏈融合的元年:據新浪看點報道，原中央國家機關工委信息中心主任徐成濤致辭：2019 年，越來越多的產鏈融合應用也昭示了區塊鏈在各行各業的價值與潛力：它幫助資產確權，幫助數據、產品溯源，完善透明、安全、可追溯的溯源賬本，實現信息資源共享，打通生產、流通、消費各個領域。區塊鏈正在技術層面構建人與人、企業與企業間乃至整個社會的信任關系。2018是虛擬貨幣和ICO逐漸淡出的一年，而2019將是區塊鏈進入實體經濟，推動產鏈融合的元年。[2019/1/11]

在現有的區塊鏈項目中，采用工作量證明的項目有：比特幣、萊特幣和Zcash等。

值得一提的是，對于POW機制有兩種爭論，一種說法是采用POW機制挖礦需要耗費大量的電力資源，這種觀點認為POW機制不夠環保，對資源是一個巨大的浪費。

但另一種聲音是，正是由于挖礦是耗電的，所以該數字貨幣的價值基礎是有能源作為支撐，所以它更有價值。

權益證明

權益證明機制簡稱POS，它是由點點幣的創始人sunnyKing首先采用。POS機制在創建區塊時要求用戶首先擁有一定量的數字貨幣，它類似于把資產存在銀行里，銀行會通過你持有數字資產的數量和時間給你分配相應的收益。

它與POW的不同之處在于爭奪記賬權的方式不一樣，在POS機制中幣齡=幣的數量*持有時間，幣齡越大獲得記賬權的概率也就越大。當然在參與一次記賬之后，幣齡就會被重置，因為持有的時間歸零了，所以幣齡也歸零。

所以不難看出在POS體系中，持有幣越多的人獲得記賬權的概率也越大，獲得的收益也會越多，這也是POS機制被摳病的一大原因。

DPOS委托權益證明

在目前所有的共識機制中，委托權益證明可以說是最高效的共識機制，在DPOS機制中，持幣用戶可以選舉打包和維護區塊鏈的節點。這種機制它就像西方國家的議會一樣，選舉出來的節點擁有打包權和驗證權。

系統所有交易的打包驗證全部依賴于選舉出來的節點，當然如果節點不能履行自己該盡的義務就會被除名，由備用節點頂替。

雖然采取這種機制的項目相對而言會更加高效，但DPOS機制是靠犧牲去中心化來提高區塊鏈的效率，社區有人認為區塊鏈世界安全第一，但這種機制并不安全，依靠少數的節點來維護網絡這種模式就是中心化的，與區塊鏈的理念并不符合。

也有人認為，網絡擁堵問題阻擾了區塊鏈行業的發展，想要支持大型的商業應用POW形式的機制肯定是不能滿足需求的，如想要實現，在不可能三角中一定會有取舍，有得必有失，這是無可避免的！

以上是三種最普遍的共識機制，除了上述的三種，還有POC容量證明、POET經過時間證明、POS+POW混合證明、POA權威證明等機制，這些機制大多應用于特定的項目中，比如容量證明就是應用于分布式存儲類型的項目，擁有的存儲容量越多，獲得記賬權的概率也就越大。

所有的共識機制都是為了讓節點在分布式的網絡中能達成共識，雖然都有著相同的目標，但采取的方法確是大相徑庭。雖然已有的機制存各種不同的問題，但看到隨著時間的推移各種解決方案先后被推出是非常令人開心的一件事情。

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