区块链中的共识机制

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在中心化结构中，系统的共识由中心决定，各方只需要服从命令即可。 在中心化系统中建立共识的效率非常高。

这就是为什么中心化机构比去中心化机构相对更有效率。 比如上大学，要交多少学费，要打哪个户口，需要去哪个楼楼报，这都是学校安排的，只要你服从，如果你不按规定的时间和地点报到，你就没有资格加入这所学校。 在这个集中的系统中，你必须按照中心的要求，这种集中的方式也会让招生注册工作更加有序。 并能很快完成工作。

那么在一个去中心化的系统中，既然参与者的地位是平等的，那么在意见不同的情况下如何达成共识呢？ 我们可以想象，如果你和学校、老师、地位是平等的，那么在录取这件事情上会发生什么？ 在报到的过程中，你和你的同学、老师、校长，最有可能商量的就是谁年纪大就听他的。

然后统一这种谈判规则的最终规则。 其实这也是一种共识机制。 在中本聪之初，有很多虚拟货币的尝试。 当时有一位密码学家发明了一种匿名分布式货币。 电子加密货币系统实现了点对点的交易和不可更改的交易记录，但最终还是失败了，因为每个节点都记录自己的账本，这必然会导致节点之间的不一致。 这个问题，这个密码学家设计了一个非常复杂的奖惩机制，但是一直没有从根本上解决。

可见，设计精巧、操作简单的共识机制是分布式系统顺利运行的关键。 简而言之，共识机制是达成共识的基础，是区块链的核心之一，他使去中心化的系统能够共同维护同一个账本。 目前比较知名的共识机制有工作量证明pow和权益证明pos。

早期的区块链项目都是模仿比特币，都实现了工作量证明。 下面我给大家讲讲比特币的共识机制，工作量证明，最长链机制。

他是英国的密码学家，发明了哈希现金，这是一种工作量证明系统。 这种方法解决了互联网垃圾邮件的问题。 他要求电脑做一定的计算工作后，才能获得发送信息的许可。 ，这对于正常的信息传播来说并不难察觉，但是对于想要在整个网络中传播大量垃圾信息的计算机来说，就成了一个巨大的工作量和负担。

Hashcash 在比特币之前被用来过滤垃圾邮件。 工作量只是确认你完成了一定工作量的证明。 就好比说你有大学文凭，可以客观地证明你在大学学习了四年，具备了大学生的学习能力。

监控过程效率极低。 这是验证结果并验证您是否已完成相应工作量的有效方法。 比特币的工作量证明对于采矿、计算能力和其他概念很有用。 . 在上一篇文章中提到过，就不多说了。

最长链机制的链，未来通用区块链网络的长期发展需要所有节点遵守一个公式，即所有节点保存在本地的最长链需要验证。 每个区块都必须引用它的前一个区块，所以最长的链也是最难被推翻的，那么如何保证最长链呢？

理论上，旷工可以在任意一个区块上计算出下一个区块，但只有最长区块链的区块才能被系统识别并奖励挖矿。 它只能在添加到块后才能使用。

也就是说比特币共识机制，如果你是一个矿工，你挖出一个新的区块，你会得到一个新生的比特币奖励，并且只有在扩展区块后才能使用这个区块奖励，这也保证了区块链不分裂的机制.

让我们回到工作证明。 尽管工作证明非常公平，但也有一些批评。 最常见的指责是它消耗了大量能源，因为节点算力竞争需要电力。 这是在挖矿。 电力挖矿成本在比特币挖矿成本中占很大比重。

你其实可以感觉到工作量证明消耗了很大一部分能量。 一旦做了，就会出现另一种共识机制比特币共识机制，就是权益证明。 权益证明是与工作量证明相对应的另一种共识机制。 权益证明就是你在这个网络中有多少币来竞争你的记账权。 简单来说，你的币越多，你得到记账的概率就越大。

这种证明方式缩短了达成共识的时间，也不会消耗大量的能量。 我会有发言权，这里我也想跟大家说说货币时代，也就是数字货币时代。

在比特币世界中，utxo 在区块的高度，或者最长链中区块的高度差，决定了 utxo 的年龄。 差异越大，硬币的年龄越大。 年龄越小，年龄越小。 如果你花掉了这个utxo，就意味着币龄被消耗掉了。

比如你的朋友给你转了一个比特币，这笔交易在42万的高度被不在场的人打包了。 那么当前区块的高度就是480000。 这个比特币你至今没有花掉，所以你拥有的这个比特币的年龄是60000，你的权益很可能是60000乘以1等于60000。

假设全网utxo币总数乘以币龄为1000亿，那么你获得记账权的概率是6/1000万。 在pos机制中，有币和币龄较高的节点有产生新区块的权利，简单来说就是你币越多，币龄越长，你被别人记账的概率就越大.

由于工作量证明带来的能耗等缺陷，越来越多的区块链项目摒弃了原来单一的工作量证明，开始实行工作量证明和权益证明的混合共识机制。 在设计上，后期会把工作量证明转化为权益证明，而真正的权益证明，运行共识机制的区块链，早在2012年就诞生了，中文名字是点币.

除了工作量证明和权益证明之外，还有其他的共识机制，比如股份授权证明机制。 燃烧证明、沉淀证明、能力证明、经过时间证明等。

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