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pow機制和pos機制
區(qū)塊鏈的運行機制第一、共識機制
區(qū)塊鏈的自信任主要體現(xiàn)于分布于區(qū)塊鏈中的用戶無須信任交易的另一方，也無須須信任一個中心化的機構，只需要信任區(qū)塊協(xié)議下的軟件系統(tǒng)即可實現(xiàn)交易。這種自信任的前提是區(qū)塊鏈的共識機制( consensus)，即在一個互不信任的市場中，要想使各節(jié)點達成一致的充分必要條件是每個節(jié)點出于對自身利益最大化的考慮，都會自發(fā)、誠實地遵守協(xié)議中預先設定的規(guī)則，判斷每筆記錄的真實性，最終將判斷為真的記錄記入?yún)^(qū)塊鏈之中。換句話說，如果各節(jié)點具有各自獨立的利益并互相競爭，則這些節(jié)點幾乎不可能合謀欺騙你，而當節(jié)點們在網(wǎng)絡中擁有公共信譽時，這一點體現(xiàn)得尤為明顯。區(qū)塊鏈技術正是運用一套基于共識的數(shù)學算法，在機器之間建立“信任”網(wǎng)絡，從而通過技術背書而非中心化信用機構來進行全新的信用創(chuàng)造。
現(xiàn)今區(qū)塊鏈的共識機制可分為四大類:工作量證明機制(PoW)、權益證明機制(PoS)、股份授權證明機制(DPoS)和Pool驗證池。
第二、工作量證明機制
工作量證明機制即對于工作量的證明，是生成要加入到區(qū)塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區(qū)塊)時必須滿足的要求。在基于工作量證明機制構建的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中，節(jié)點通過計算隨機哈希散列的數(shù)值解爭奪記賬權，求得正確的數(shù)值解以生成區(qū)塊的能力是節(jié)點算力的具體表現(xiàn)。工作量證明機制具有完全去中心化的優(yōu)點，在以工作量證明機制為共識的區(qū)塊鏈中，節(jié)點可以自由進出大家所熟知的比特幣網(wǎng)絡就應用工作量證明機制來生產(chǎn)新的貨幣然而，由于工作量證明機制在比特幣網(wǎng)絡中的應用已經(jīng)吸引了全球計算機大部分的算力，其他想嘗試使用該機制的區(qū)塊鏈應用很難獲得同樣規(guī)模的算力來維持自身的安全。同時，基于工作量證明機制的挖礦行為還造成了大量的資源浪費，達成共識所需要的周期也較長，因此該機制并不適合商業(yè)應用。
第三、權益證明機制
2012年，化名 Sunny King的網(wǎng)友推出了 Peerco1n，該加密電子貨幣采用工作量證明機制發(fā)行新幣，采用權益證明機制維護網(wǎng)絡安全，這是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。
與要求證明人執(zhí)行一定量的計算工作不同，權凎證明要求證明人提供一定數(shù)量加密貨幣的所有權即可。權益證明明機制的運作方式是，當創(chuàng)造一個新區(qū)塊時，礦工需要創(chuàng)建一個“幣權”交易，交易會按照預先設定的比例把一些幣發(fā)送給礦工本身。權益證明機制根據(jù)每個節(jié)點擁有代幣的比例和時間，依據(jù)算法等比例地降低節(jié)點的挖礦難度，從而加快了尋找隨機數(shù)的速度。這種共識機制可以縮短達成共i所需的時間，但本質上仍然需要網(wǎng)絡中的節(jié)點進行挖礦運算。因此PoS機制并沒有從根本上解決PoW機制難以應用于商業(yè)領域的問題。
第四、股份授權證明機制
股份授權證明機制是一種新的保障網(wǎng)絡安全的共識機制。它在嘗試解決傳統(tǒng)的PoW機制和PoS機制間題的同時，還能通過實施科技式的民主抵消中心化所帶來的負面效應。
股份授權證明機制與董事會投票類似，該機制擁有一個內(nèi)置的實時股權人投票系統(tǒng)，就像系統(tǒng)隨時都在召開一個永不散場的股東大會，所有股東都在這里投票決定公司決策?；贒PoS機制建立的區(qū)塊鏈的去中心化依賴于一定數(shù)量的代表，而而非全體用戶。在這樣的區(qū)塊鏈中，全體節(jié)點投票選舉出一定數(shù)量的節(jié)點代表，由他們來代理全體節(jié)點確認區(qū)塊、維維持系統(tǒng)有序運行。同時，區(qū)塊鏈中的全體節(jié)點具有隨時罷免和任命代表的權力力。如如果必要，全體節(jié)點可以通過投票讓現(xiàn)任節(jié)點代表失去代表資格，重新選舉新的代表，實現(xiàn)實時的民主。
股份授權證明機制可以大大縮小參與驗證和記賬節(jié)點的數(shù)量，從而達到秒級的共識驗證。然而，該共識機制仍然不能完美解決區(qū)塊鏈在商業(yè)中的應用問題，因為該共識機制無法擺脫對于代幣的依賴，而在很多商業(yè)應用中并不需要代幣的存在。
第五、Pool驗證池
Pool驗證池基于傳統(tǒng)的分布式一致性技術建立，并輔之以數(shù)據(jù)驗證機制，是目前區(qū)塊鏈中廣泛使用的一種共識機制。
Pool驗證池不需要依賴代幣就可以工作，在成熟的分布式一致性算法( Paso、Raft)基礎之上，可以實現(xiàn)秒級共識驗證，更適合有多方參與的多中心商業(yè)模式。不過，Pool驗證池也存在一些不足，例如該共識機制能夠實現(xiàn)的分布式程度不如PoW機制等。
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