共識機制是區塊鏈至關重要的組成部分，它提供了一種無黨派的方式來建立關于網絡當前狀態的協議。但自從比特幣在2008年出現以來，它最初的共識機制——工作量證明（PoW）——已經被模仿和迭代，為一系列具有自身獨特特征的替代算法鋪平了道路。

從工作量證明到一切證明

鑒于比特幣的成功，不足為奇的是它的協議應該吸引了模仿者，其中一些人試圖對其進行完善，而另一些人則對其進行了全面改革。然而，具有諷刺意味的是，在共識機制方面缺乏共識。

哪個選項是最穩定，最有效的解決方案？這取決于你問誰。要了解某些主要算法之間的主要區別，讓我們依次仔細細數一下它們。

工作量證明是比特幣最初使用的共識機制，后來在以太坊，萊特幣和狗狗幣等貨幣上實施。PoW涉及每秒執行數千次計算，以找到難以解決但易于驗證的數學問題的解決方案。工作量證明系統通過為每個發現的新區塊獎勵硬幣來激勵礦工。

盡管PoW仍然是極其公平和安全的共識機制，但多年來一直受到批評。例如，它對能源和資源的高要求已經得到了很多：礦工在同行面前解決復雜的數學難題所需的計算能力是巨大的。

批評者沒有注意到這是一個功能而不是一個錯誤的事實：作弊工作證明的難度在于使它如此強大的原因，以及為什么比特幣網絡如此有價值。即使是資金最雄厚的對手，也將難以獲得控制網絡和使硬幣倍增消費所需的哈希能力。

權益證明和委托權益證明

權益證明是一種更環保的選擇，對持有更多原生加密貨幣的持有者來說，開采新區塊變得更加容易。邏輯很明確：如果您持有更多令牌，那么在網絡的長期成功中您將擁有最高的賭注。

權益證明將為即將到來的以太坊2.0升級提供動力，該升級計劃于2020年第一季度上線，一切進展順利。但是，與PoW一樣，PoS也并非沒有批評者。一些人認為，富裕的硬幣持有者更有可能鑄造硬幣，導致集權化，而另一些人則對它引入的新攻擊媒介（包括西比爾攻擊）表示震驚。

委托權益證明（DPoS）再次有所不同，用戶可以將硬幣投幣，以民主地“選舉”代表，負責在網絡上生產區塊并維護共識規則。如果這些可信賴的證人未能履行職責，他們可以像政客一樣被選出。

DPoS算法由Dan Larimer于2014年構思，并在EOS，Tron，Bitshares等平臺上實施，其每秒處理的交易量（TPS）比其前輩更多-但是存在缺點。盡管該協議耗能較少，但由于集中在持有者的一小部分手中，因此傾向于集中化。

歷史證明

歷史證明（PoH）是Solana的創建，Solana是高吞吐量區塊鏈，于2018年啟動，并獲得了Multicoin Capital領導的2000萬美元融資。歷史證明使網絡參與者可以通過使用可驗證的延遲功能在時間上達成共識，從而避免了“最長鏈”規則。

PoH是網絡的時鐘，而TowerBFT是其守望臺，其任務是防止惡意行為者欺騙時間參數。對某個區塊進行投票的任何驗證者都必須等待下一個區塊的產生，并從歷史證明中獲得“時間已經過去”的確認，然后才能再次投票。

使用Solana，利益證明可以確定網絡規則，這些規則將在PoH，TBFT和驗證程序的幫助下實施。盡管Solana打算將PoH與本機區塊鏈中的股權證明一起使用，但歷史證明具有更廣泛的應用。例如，它可以部署在工作量證明鏈上，以提高現有共識機制的準確性。

授權證明

授權證明（PoA）是一種共識機制，可以以分散權衡為代價實現更快的交易吞吐量。通過授權證明，授權的驗證者將承擔驗證塊的任務。由于PoA是基于信譽的，因此驗證者有動機采取道德行動，避免聲譽受損，這可能導致他們被替換。

以太坊快遞是一個使用授權證明的項目，聲稱在涉及Mining Express和一家業務模式需要大量鏈上交易的賭博公司的測試中，每區塊已完成1，000筆交易，每秒網絡容量為200筆交易（TPS） 。

以太坊Express的目標是吸引因瓶頸而阻礙其發展的企業。

燃燒證明

燃燒證明機制是Iain Stewart的創造，它鼓勵用戶燃燒（或使它們永遠無法使用）開采的硬幣。作為回報，他們有權根據被銷毀的硬幣比例增加積木。想法是，燃燒自己的加密貨幣的用戶愿意接受短期損失，從而對硬幣表現出長期的承諾。換句話說，要投資。

PoB通常被稱為PoW，沒有能源浪費，不需要高級采礦硬件或計算資源。

實用的拜占庭容錯

PBFT模型是建立在工作量證明基礎之上的另一種共識機制。

當然，在應用中它是完全不同的–不管您信不信，這個概念本身比PoW早了十年。在20世紀90年代后期構想，旨在抵御惡意節點破壞網絡的風險，使用PBFT進行集中化的風險很低（沒有像PoW這樣的挖礦池，沒有像PoS這樣的主要利益相關者相互勾結），并且信任與資產所有權完全脫鉤了。PBFT系統的工作原理是，惡意節點的最大數量不得大于或等于系統中所有節點的三分之一。隨著節點數量的增加，系統變得更加安全。

PBFT的變體目前由Hyperledger，Stellar和Ripple等使用。

沒有簡單的選擇

當然，上述機制不是唯一可用的機制。我們可以查看身份證明，經過時間證明和重要性證明，所有這些都已部署在各種區塊鏈上。在某種程度上，每個人都致力于解決PoS或PoW等系統中的缺陷。

例如，經過時間證明可確定采礦權并根據公平彩票系統阻止贏家。在此協議中，每個節點都有可能獲勝。它是由硅谷芯片制造商英特爾于2016年發明的，通常用于許可的區塊鏈網絡。

永恒的PoW與PoS辯論

除了工作量證明之外，此處描述的所有共識機制都是針對權益證明而設計的。有些，例如歷史證明，也可以應用于PoW，但它也主要用于PoS。因此，關于哪種方法最好的爭論基本上歸結于PoW與PoS系列。因為每個人都在爭斗中，所以可以說，PoW和PoS營地是截然相反的。

在以太坊長期計劃過渡到PoW / PoS混合模型的激烈爭論中，最好地看到了這種現象。Conflux創始人Long Fan博士堅持認為：“基于PoW的協議是迄今為止最成熟，最成功的模型。” “畢竟，區塊鏈從根本上提供的是信任。安全和權力下放是一開始建立信任的關鍵。PoS在安全性和分散性方面存在許多問題。”

Bittorrent創作者Bram Cohen同意。在11月24日的一次推特風暴中，他瞄準了Vitalik Buterin的以太坊計劃，并宣稱“股權證明仍然是一個壞主意。它首先要從根本上削弱安全模型開始，然后會遇到很多深層次的技術問題。”應該指出的是，科恩有自己的加密貨幣項目來推動Chia，Chia使用了另一種算法，即空間證明。，它依賴于驗證者證明他們有可用的磁盤空間。

與讓支持者就哪種共識機制最好達成共識相比，讓區塊鏈驗證者達成共識相對來說比較簡單。

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