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1、南京魔方pos機

南京魔方pos機

介紹

區塊鏈技術是一種數字分類賬，可以跟蹤網絡上發生的每一筆交易；這些交易極其安全且不可更改，因為黑客無法更改任何信息，并且區塊鏈網絡上的所有交易活動都是公開的。沒有公司實體或政府機構控制或證明區塊鏈網絡上的交易，因為它是去中心化和透明的。

由于區塊鏈網絡是自治和分散的，因此需要自動化程序，以確保參與節點僅同意有效交易。為了在區塊鏈網絡上提供有用的服務，這些協議被設置為防止“雙花”攻擊等惡意行為。

簡單地說，這些協議是規范區塊鏈網絡上所有活動的算法。本文將介紹區塊鏈網絡使用的一些共識方法。在了解不同的共識方式之前，我們先了解一下什么是共識和共識機制

什么是共識？

就共識而言，我們的意思是達成了普遍協議。想想看電影的個人聚會。如果對建議的電影選擇沒有分歧，則達成共識。如果存在分歧，小組必須有能力決定觀看哪部電影。在可怕的情況下，這個群體最終會崩潰。

對于以太坊區塊鏈，流程是形式化的，達成共識意味著網絡上至少有 66% 的節點同意網絡的全局狀態。

什么是共識機制？

術語共識機制是指允許節點網絡就區塊鏈狀態達成一致的協議、激勵和想法的整個堆棧。

以太坊使用基于權益證明的共識機制，該機制從一組適用于堆疊器鎖定資本的獎勵和懲罰中獲得其加密經濟安全性。這種激勵結構鼓勵個人堆疊器操作誠實的驗證器，懲罰那些不這樣做的人，并為攻擊網絡創造極高的成本。

然后，有一個協議管理如何選擇誠實的驗證者來提議或驗證區塊、處理交易并投票支持他們對鏈頭的看法。在極少數情況下，多個塊位于鏈頭附近的相同位置，有一種分叉選擇機制選擇構成“最重”鏈的塊，由投票給加權塊的驗證者數量來衡量通過他們抵押的以太幣余額。

一些概念對于未在代碼中明確定義的共識很重要，例如潛在的帶外社會協調提供的額外安全性作為抵御網絡攻擊的最后一道防線。這些組件共同構成了共識機制。現在讓我們深入探討共識機制的類型。

共識機制的類型工作證明

工作證明 (PoW) 是一種共識算法，用于保護和驗證區塊鏈網絡上的交易。在 PoW 系統中，礦工相互競爭以解決密碼難題，這是一個需要計算努力才能解決的數學問題。

第一個解決難題的礦工可以創建一個新區塊，驗證交易并將其添加到區塊鏈中。然后將該塊廣播到網絡，其他節點驗證該塊及其交易以確保一切都是合法的。如果大多數節點同意該塊是有效的，它就成為區塊鏈的永久部分。

密碼難題被設計成難以解決，但易于驗證。這意味著一旦礦工解出謎題，其他節點可以快速驗證解法是否正確，保證了系統的安全和公平。就像解魔方很難，但驗證解出的魔方很容易。

工作量證明被設計成一個困難且資源密集的過程，因為它需要大量的計算能力來解決這個難題。這使得單個礦工或礦工群體很難接管網絡并驗證虛假交易，因為這樣做需要大量的計算能力。

權益證明

權益證明 (PoS) 也是一種共識算法，用于保護和驗證區塊鏈網絡上的交易。與使用計算能力來驗證交易的工作量證明 (PoW) 不同，PoS 使用不同的機制。

在 PoS 系統中，不是礦工競爭解決密碼難題，而是選擇驗證者來驗證交易并根據他們在網絡中擁有的股份數量創建新區塊。Stake 是指驗證者持有并鎖定為抵押品的加密貨幣數量。

在 PoS 系統中創建新塊和驗證交易的過程稱為鍛造或鑄幣。選擇擁有最大股份的驗證者來創建新塊并驗證交易。這個驗證者被激勵誠實地行事，因為如果他們驗證虛假交易或從事惡意活動，他們的權益就會面臨風險。

PoS 旨在比 PoW 更節能，因為它不需要大量的計算能力來驗證交易。這也使得單個驗證器或驗證器組更難以接管網絡，因為他們需要控制網絡中總權益的很大一部分。

委托權益證明（DPoS）

委托權益證明 (DPoS) 是權益證明 (PoS) 算法的一種變體，可實現更高的可擴展性和更快的交易處理時間。

在 DPoS 系統中，代幣持有者投票選出一組代表或驗證者，他們負責創建新區塊和驗證交易。這些代表被激勵誠實行事，因為他們是由社區選舉產生的，如果他們從事惡意活動，可能會被投票淘汰。

在 DPoS 系統中創建新區塊和驗證交易的過程稱為區塊生產。選擇得票最多的代表創建下一個區塊，其他代表作為見證人來驗證區塊中的交易。

DPoS 旨在比傳統的 PoS 和 PoW 算法更高效和可擴展，因為它減少了負責創建和驗證塊的驗證器的數量。這允許更快的交易處理時間和增加的網絡吞吐量。

活動證明（PoA）

活動證明 (PoA) 是一種混合共識算法，它結合了工作證明 (PoW) 和股權證明 (PoS) 算法的要素。它用于保護和驗證區塊鏈網絡上的交易。

在 PoA 系統中，塊是使用 PoW 和 PoS 的組合創建的。礦工們競相解決一個密碼學難題，就像在 PoW 中一樣，但是一旦創建了一個塊，就會選擇一個驗證器將塊添加到區塊鏈中。該驗證器是根據其在網絡中的權益來選擇的，就像在 PoS 中一樣。

在 PoA 系統中創建新區塊的過程分為兩步。首先，礦工解決密碼難題并創建一個新塊。接下來，選擇驗證器將塊添加到區塊鏈。這個驗證者被激勵誠實地行事，因為如果他們驗證虛假交易或從事惡意活動，他們的權益就會面臨風險。

PoA 旨在提供 PoW 的安全性和去中心化以及 PoS 的能源效率和可擴展性。這使其成為需要高級別安全性和可擴展性的區塊鏈網絡的潛在有吸引力的選擇。

權威證明（PoA）

權威證明 (PoA) 與工作量證明 (PoW) 和權益證明 (PoS) 等其他共識算法不同，PoA 使用一組受信任的個人或組織（稱為驗證者）來驗證交易并創建新區塊。

在 PoA 網絡中，驗證器是預先選擇的，并且可以通過數字簽名公開驗證其身份。這使得在不需要密集計算能力或大量股權的情況下建立對網絡的信任成為可能。

在 PoA 網絡中創建新區塊和驗證交易的過程稱為區塊生產。驗證者負責創建和驗證區塊，他們被激勵誠實行事，因為如果他們從事惡意活動，他們的聲譽和信任就會受到威脅。

PoA 旨在比傳統的 PoW 和 PoS 算法更高效和可擴展，因為它減少了負責創建和驗證塊的驗證器的數量。這允許更快的交易處理時間和增加的網絡吞吐量。

燃燒證明 (PoB)

燃燒證明 (PoB) 是一種工作量證明 (PoW) 算法，旨在比傳統的 PoW 算法更節能、更環保。

在 PoB 系統中，參與者通過將代幣發送到不可花費的地址來“銷毀”或銷毀代幣，從而有效地將代幣從流通中移除。通過銷毀代幣，參與者展示了對網絡的承諾，并表明他們與網絡的成功息息相關。參與者銷毀的代幣越多，他們獲得的挖礦能力就越多，從而允許他們創建新區塊并驗證交易。

在 PoB 系統中創建新區塊和驗證交易的過程稱為區塊生產。被銷毀代幣最多的參與者擁有最高的挖礦算力，更有可能被選中創建下一個區塊。

PoB 旨在減少在區塊鏈網絡上保護和驗證交易所需的計算能力和能量，使其成為傳統 PoW 算法的更環保的替代方案。

歷史證明

歷史證明 (PoH) 旨在提供一種安全、防篡改且高效的方法來記錄區塊鏈網絡中的時間流逝。

在 PoH 系統中，受信任的一方，例如中央機構或一組機構，定期生成一系列密碼哈希并將它們發布在區塊鏈上。這一系列的哈希值被稱為“歷史證明序列”，作為網絡中發生的所有交易的時間戳。

當參與者想要在區塊鏈上記錄交易時，他們必須在交易中包含來自歷史證明序列的當前哈希值。這確保交易在特定時間點被記錄，并且可以被網絡驗證。

PoH 提供了高水平的安全性和效率，因為它消除了對密集計算能力的需求并降低了惡意行為的風險。生成歷史證明序列的可信方可以被審計并被追究責任，確保時間戳過程的完整性。

重要性證明（PoI）

重要性證明 (PoI) 是權益證明 (PoS) 的一種變體，它考慮了參與者在網絡中的整體重要性，而不僅僅是他們持有的股份數量。

在 PoI 系統中，每個參與者都根據多種因素分配一個“重要性分數”，例如他們持有的貨幣數量、他們參與的交易數量以及他們的網絡規模。參與者越重要，他們就越有可能被選中來驗證交易和創建新區塊。

PoI 背后的想法是激勵參與者積極使用和參與網絡，而不是簡單地持有他們的股份。這有助于促進更加去中心化和活躍的網絡，因為參與者會因其貢獻和參與而獲得獎勵。

PoI 在安全性、去中心化和效率之間提供了平衡，因為它獎勵參與者在網絡中的整體重要性和活動，而不僅僅是他們的股份。這有助于防止中心化并降低惡意行為的風險。

委托拜占庭容錯

委托拜占庭容錯 (dBFT) 旨在在存在“拜占庭故障”或可能試圖操縱或破壞網絡的惡意行為者時提供高級別的安全性和效率。

在 dBFT 系統中，選擇了一組“代表”來驗證交易并創建新塊。這些代表由網絡中的參與者根據他們的聲譽和可信度選出。然后，代表們使用共識就交易的有效性達成一致，并將它們添加到區塊鏈中。

dBFT 的主要優勢在于它能夠在惡意行為者存在的情況下保持共識。如果惡意代表試圖操縱網絡，他們將被檢測到并被排除在共識過程之外。這有助于確保網絡的安全性和穩定性，即使存在拜占庭故障。

dBFT 在安全性、去中心化和效率之間提供了平衡，因為它依賴于一小組受信任的代表來驗證交易，而不是整個網絡。這有助于減少達成共識所需的計算能力并加快流程，同時仍保持高水平的安全性。

結論

總之，共識機制在維護區塊鏈網絡的完整性和安全性方面發揮著關鍵作用。它們使分散的節點網絡能夠就分類賬的狀態達成協議，而無需中央機構或中介機構。

有多種類型的共識機制，每種都有其優點和缺點。工作量證明 (PoW) 是最著名和使用最廣泛的機制，但它因其高能耗而受到批評。其他機制，例如股權證明 (PoS)，已成為更節能的替代方案。

無論使用何種具體機制，共識過程都是區塊鏈技術運行的基礎。它確保網絡能夠抵御攻擊，并確保交易得到安全和透明的驗證和記錄。

隨著區塊鏈技術不斷發展并獲得更廣泛的采用，我們可能會看到共識機制的進一步創新和完善。通過了解共識的基本原理，我們可以更好地理解區塊鏈技術的潛力及其改變各行各業和應用的能力。

原文：https://0xaira.hashnode.dev/consensus-mechanisms-in-blockchain-a-beginners-guide

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