號稱“區(qū)塊鏈的靈魂”的共識機(jī)制是什么?
當(dāng)你開始涉獵區(qū)塊鏈或加密貨幣時,似乎經(jīng)常會遇到 PoW、PoS 等燒腦名詞。今天,我們就來聊聊,什么是 PoW、PoS、DPoS。
PoW、PoS、DPoS,用一句話概括,就是區(qū)塊鏈的三種主流共識機(jī)制。
而區(qū)塊鏈,通俗地說,是一個去中心化的賬本。只是這個賬本與傳統(tǒng)賬本不同,不是由會計或少數(shù)幾個人來記賬,而是人人都可以參與記賬。
而且,這個記賬需要一個大家都認(rèn)可的規(guī)則,即“怎樣記賬才是有效”,而這個大家認(rèn)可的規(guī)則就是區(qū)塊鏈的共識機(jī)制。
比如,你們一大家人計劃去國外旅游,通過商議后,選了泰國,那么到泰國去旅游就是你們家形成的共識。而商議的方式,是少數(shù)服從多數(shù),而少數(shù)服從多數(shù)就是你們家確定旅游目的地的共識機(jī)制。
同樣,PoW、PoS、DPoS,分別代表區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的三種主要記賬規(guī)則,它們的作用非常大,直接關(guān)系到記賬權(quán)和相關(guān)收益的分配。不夸張地說,共識機(jī)制是區(qū)塊鏈的靈魂。
01.PoW(Proof-of-Work)
工作量證明機(jī)制
工作量證明,簡單來說 ,就是一份用來確認(rèn)你做過一定量工作的證明。它就像你的大學(xué)畢業(yè)證,證明了你確實有四年大學(xué)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。工作量證明機(jī)制,就是用工作量結(jié)果來證明貢獻(xiàn)大小,再根據(jù)貢獻(xiàn)大小確定記賬權(quán)和獎勵。
這個證明過程,是依賴計算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算進(jìn)行的。可以理解為:大家都去解答同一個題目,誰先算出來,誰就負(fù)責(zé)記賬,并得到相應(yīng)報酬,這個報酬就是網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)字貨幣。
比如,在比特幣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里,誰先解題出來,誰就先得到比特幣作為獎賞。
PoW 的優(yōu)點是,完全去中心化,公平公正,不需要中心化的管理機(jī)構(gòu),用戶(即節(jié)點)之間實現(xiàn)了公平競爭,誰先解出題目,誰就獲得相應(yīng)收益。
其主要缺點是浪費(fèi)能源。大家一起算題目,都要耗費(fèi)算力,而最終有效的只有一個用戶所做的功,其他人做的都是無用功。
而計算機(jī)是靠電力來帶動的,大家一起用計算機(jī)算題,其實也耗費(fèi)了大量電力資源。比如比特幣就是采用 PoW 共識機(jī)制,每年需要消耗價值幾十億美元的電力,一直遭人詬病。
02.PoS(Proof-of-Stake)
權(quán)益證明機(jī)制
權(quán)益證明機(jī)制,即擁有越多股權(quán),就可以獲得更多獎勵。這里的股權(quán)是指你持有的數(shù)字貨幣的數(shù)量和時間,根據(jù)它來分配權(quán)益,類似股票的分紅制度。
你持有的幣越多,持有的時間越長,即幣齡(幣齡=持幣數(shù)*持幣時間)越大,就能拿到越多的分紅,也就有更大的記賬權(quán)利。
PoS的優(yōu)點有三個:
一是耗能少,不需要像工作量證明機(jī)制一樣,耗費(fèi)大量的能源。
二是作惡成本高昂,想要攻擊網(wǎng)絡(luò)的話,必須要有51%的幣齡,這個難度就很大了,不但需要大量的幣,還要持有足夠長的時間;
三是達(dá)成共識的時間短,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境好的話,可實現(xiàn)毫秒級速度。
PoS 的缺點有兩個,一是持幣趨于集中化,因為持有的幣越多,時間越長,分配的收益越大,獲得的幣越多,使幣過于集中;另一個是流動性變差,持幣有收益分配,就沒有動力去套現(xiàn),會屯幣不動,開啟躺賺模式,導(dǎo)致幣的流動性變差。
03.DPoS
委托權(quán)益證明機(jī)制
DPoS委托權(quán)益證明機(jī)制,是在 PoS 基礎(chǔ)上優(yōu)化而來的,通過投票選舉的方式,選出生產(chǎn)者,代表他們履行權(quán)利和義務(wù),而不是用算力來決定。
如果生產(chǎn)者不稱職,隨時可能會被投票出局。投票的權(quán)重和分配的收益,都是按照持有的加密貨幣數(shù)量占總量的百分比來計算的,51%的股東的投票結(jié)果是不可逆且有約束力的。
DPoS 和股份制公司類似,普通的股民不能進(jìn)董事會,要通過投票選舉代表來組成董事會,用每個人手上的數(shù)字貨幣計算權(quán)重,再根據(jù)權(quán)重投票選舉出能代表他們權(quán)益的人,代理記賬。
DPoS 的優(yōu)點是,記賬節(jié)點數(shù)量少,協(xié)作高效,記賬效率高。其缺點是減弱了去中心化的程度,由選出的代表進(jìn)行記賬,存在一定的中心化控制。
04.結(jié)語
目前,還沒有任何一種共識機(jī)制是完美的,都有各自的短板。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)地不斷發(fā)展,共識機(jī)制也會不斷優(yōu)化,未來可期。