区块链中常见的三种共识机制介绍

初入链圈，你一定经常听到POW，POS，DPOS。是不是有点傻傻分不清楚？昨天，我们知道了：比特币解决了拜占庭将军问题，使用的重要手段之一就是采用了PoW 共识机制。

今天和大家谈谈常见的三种共识机制。

什么是共识机制？

由于区块链是去中心化分散网络，所以必须设计一套维护系统的运作顺序（谁先谁后）和公平性（谁获得新币的奖励？）的机制。共识机制，决定谁取得区块链的记账权和新币奖励。

所有的共识机制，都是为了解决特定的问题，没有一种共识机制是完美无缺的，各有利弊。

POW：Proof of Work，工作量证明

POW必须通过一定的工作量，来获得相应的奖励。它要求矿工进行数学运算来获取记账权和新币，以耗费大量时间、资源为担保，确保记账工作的真实有效性。

POW是一种多劳多得的模式。算力越高、挖矿时间越长，获得的数字货币就越多。如果某个节点拥有全网40%的算力，那么该节点理论上拥有40%的概率，在POW中获胜。

POW就像在一座金挖矿，谁的力气越大，谁挖的时间越长，谁得到的金子就越多。

就是：挖得越多，收得越多。

谁使用POW？

BTC和BTC的儿子们（BCH、BCD等等），ETH（将要转换成POS），LTC。

POW的优点是：算法简单，采用大家认可的数学逻辑（找寻随机数），容易实现。而破坏整个系统，需要投入巨大成本，有一定安全保障。

POW的缺点是：耗费大量的电力，处理效率低（每秒只能处理7笔交易）。如今算力越来越集中，中心化日益严重。

比特币网络解决了”拜占庭将军问题“，其中一个前提条件，那就是多数人是好人（超过51%的节点是好节点），否则就会出现51%攻击。而现在，矿池BTC.COM、蚁池和微比特，一共控制了超过51%的算力。如果他们联合起来，或者被黑客控制，那么就可能会发生51%攻击。

POS：Proof of Stake，权益证明

人们对于POW越来越中心化的算力分布，感到害怕，于是POS诞生了。

POS也称股权证明， 是通过持币而产生利息， 对于验证人/节点进行奖励。

先引入一个概念：币龄。

币龄 = 币量 x 持有天数。当你获得利息后，你的持币天数清零，币龄也被清空。比如，你有100个币，持有了30天，那么，你的币龄=100x30 =3000。这时，如果发现一个POS区块，你的币龄就被清0。

每清空365币龄（模仿一年365天的年利率），你就能从区块中获得利息。如果该利率是5%，那么一年下来，总利息 = 3000 * 5% = 150个币。

POS就像到银行存钱，银行根据你存的数字货币的多少和存放的时间，给你算利息。

总的来说，就是：持有币，有利息。持币越多，收得越多。

谁使用POS？

未来币，ETH一直为从POW转移到POS作准备。

POS的优点是：不需要拼算力挖矿，不会浪费电力。缩短了共识达成的时间，效率提高。

POS的缺点是：拥有权益的参与者因为可以持币吃利息，所以卖币意愿不强烈，容易产生垄断。其次，所有的确认都只是概率上的表达，存在其他攻击的可能性。挖矿成本低，硬分叉十分容易。

DPOS：Delegated Proof of Stake，委任权益证明

DPOS与POS原理相同，只是选了一些“董事代表”。

DPOS又称为股份授权证明。其原理是让每一个持币人进行投票，由此产生一定数量的代表 （超级节点或者矿池），由这些超级节点代理持币人验证和记账。而这些超级节点的权利是相等的。比如，EOS将产生21个主节点，以及100个备用节点。EOS全球超级节点选举，正如火如荼进行中。

DPOS就像董事会投票，持币者投出一定数量的节点 （董事）。代表按照既定时间表，轮流产生区块，如果代表没能很好的行使权力（比如产生区块），他们会被除名，网络会选出新的超级节点来取代他们。所有的代表将收到平均水平区块所含交易费的10%作为报酬。

谁使用DPOS？

BTS， EOS，GXC。

优点：相比POS，DPOS机制大幅缩小参与验证和记账的节点的数量，属于弱中心化，大大提高了效率。可以达到秒级的共识验证。

缺点：整个共识机制然依赖代币，目前很多商业应用不需要使用代币。但是未来呢，谁说得清楚。

很大程度上，DPOS将权利赋予了每个社区成员，即真正关心项目的人。