共识机制的历史(dpos共识机制是什么意思)

欧科链讯:本文分层讲解POS共识机制的含义及原理,将其与POW进行比较,并指出POS的产生原因、工作机制及优势 。
原文出处为Medium论坛,作者@pramodAIML,全文共1850字,通过对本文的阅读,读者能够对区块链相关基础知识有更深入的了解 。


我认为POS共识机制是技术民主化的真正缩影,在区块链经济的顺利运行中起着至关重要的作用 。为了理解权益证明机制,我们首先需要了解区块链生态系统中的共识是什么?
在像以太坊这样的分布式和去中心化区块链生态系统中,任何在发送方和接收方之间进行的交易都必须经过矿工的验证,为了安全,这样它才能获得批准成为区块链的一部分 。网络中所有参与节点之间必须达成某种协议,以确保上述交易的状态最终完成,并可以成为区块链网络的一部分 。这一协议进程被称为共识机制 。
共识机制(也称为共识协议或共识算法)允许去中心化系统协调运行并保持安全 。这种共识机制使用强大的加密技术,帮助防止对区块链网络中发生的交易进行某些类型的虚假攻击,提高网络的安全性 。
从理论上讲,攻击者可以通过控制 51% 的网络来破坏共识 。共识机制旨在使这种"51%的攻击"不可行,设计了不同的机制以不同的方式解决此安全问题 。
共识机制类型:区块链平台使用两种类型的共识算法来保护和验证交易 。
POW:工作量证明
POS:权益证明
目前比特币底层技术使用工作量证明机制来验证交易,但大多数现代区块链平台,如Cardano、以太坊2.0(正在开发中)、PolkaDot、Elrond等都使用了更安全、更节能的权益证明共识机制 。
什么是工作量证明
在区块链生态系统中,有一个重要的利益相关者名为"矿工" 。这些矿工是指在区块链网络中竞争以验证和创建任何最终成为区块链一部分的新块的人 。最终只有一名矿工会成功开采并赢得该区块的奖励,然后在网络之间广播此区块,以保持网络的新状态 。
工作量证明只不过是一个复杂的数学难题,必须由所有竞争对手的矿工快速解决,谁成为第一个解决这个难题的人就会得到奖励,并且此交易块成为区块链网络中不可或缺的一部分,这个网络将永远保持不变 。
POW共识机制有一定的局限性,并且一直在扩展以支持验证交易所需的不断增长的能源需求 。POS共识机制被认为非常节能,而且每笔交易费用更低,这也是POW 机制中面临的主要问题 。
什么是权益证明
权益证明是区块链网络通过权益实现分布式共识的一种共识机制 。在这里,验证者需要拥有相关区块链的原生代币(例如以太坊中的 ETH),他们必须持有该代币才能验证任何交易,并在网络中的所有节点之间达成共识 。
验证者扮演的角色与工作量证明中的矿工有类似的作用:对交易进行排序和创建新块,以便所有节点都能就网络状态达成一致 。
为了成为验证者,你需要在游戏中表现得足够好,并且必须遵守特定区块链系统定义的最低质押要求 。例如,在 Ethreum 2.0 中,用户需要质押 32 ETH 才能成为验证者 。随机选择验证者来创建块,并负责检查和确认其它验证者创建的块 。
POS共识机制还可以从邪恶的验证者中过滤出好的验证者,并且有一个很好的机制来激励良好的验证者的行为 。例如,用户可能会因为离线(无法验证)或蓄意勾结而失去部分或整个权益 。通过质押这种方式保证了验证者的纪律,以进行公平的游戏,并因良好的行为而获得奖励 。
POS共识机制工作原理
POS 与 POW 中验证者(矿工)不同,它们不需要使用大量算力,因为它们是由区块链网络随机选择的,它们不再竞争 。如果他们没有被选中创建一个块,他们可以充当验证者,以验证任何其他创建者提议的块,这种验证被称为证明 。证明就像是说 "这个区块看起来不错"。这里的验证者因提出新区块和验证他们见过的区块而获得奖励 。但是,如果您恶意证明了错误或故障的块,您将失去在区块链网络中的所有权益 。
这些经过验证的交易最终成为区块链的一部分,系统中的每个验证器都需要保证多数达成共识 。例如,在提议的以太坊 2.0 POS 共识机制中,只要 2/3 (多数) 验证者达成共识,该块即最终确定并成为区块链网络的一部分 。
权益证明如何解决安全问题?
尽管在POS共识机制中仍然存在51%的攻击威胁,但在这里验证者面临的风险更大,例如,他们将失去质押的32ETH,这不是一个小数目,通过这种方式将攻击风险降到最低 。
权益证明的优势:
高能效:POS共识机制不需要大量算力,这节约了能源 。同时能够在一定程度上缩短达成共识的时间,还能通过利益捆绑提高节点作恶的成本 。
降低准入门槛:对于参与验证的人来说,他们不需要在硬件方面进行巨大的基础设施投资,他们可以用计算机或笔记本电脑作为验证器 。
可扩展性提升
但权益证明仍处于非常早期的阶段,需要经过不断完善才能更好的服务于人类社会 。
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