深入探討區(qū)塊鏈各種共識機(jī)制

這篇文章我們將進(jìn)一步深入探討各種共識機(jī)制，最近這些機(jī)制引起了廣泛的關(guān)注，并被證明是共識問題的有價值的繼承者。這些算法在理論上運行得很好，但還沒有付諸實踐。

消逝時間證明（Proof of Elapsed Time）：

眾所周知，在芯片制造商英特爾（Intel）創(chuàng)立之初，這種算法就被喬布斯使用過，但能耗卻要低得多。它是一種算法，通常用于被許可的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)來決定采礦權(quán)或網(wǎng)絡(luò)上的塊贏家。它基于彩票系統(tǒng)的公平原則，即每個節(jié)點都有均等的機(jī)會成為贏家，并且這些機(jī)會公平地分布在盡可能多的參與者中。

該算法要求網(wǎng)絡(luò)中的每個參與節(jié)點在定時器上等待一個隨機(jī)的時間量，第一個完成指定等待時間的節(jié)點為新塊的贏家。網(wǎng)絡(luò)上的每個節(jié)點基本上都是在隨機(jī)產(chǎn)生的一段時間內(nèi)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，而第一個醒來的節(jié)點，也就是睡眠時間最短的節(jié)點，醒來時向區(qū)塊鏈提交一個新的塊。

消逝時間證明的設(shè)計是為了創(chuàng)建一個公平的共識模型，重點在于效率。其特點是以一種新的CPU指令形式的硬件支持，來實現(xiàn)算法以合法方式驗證指揮者的目標(biāo)。這允許應(yīng)用程序執(zhí)行可信的代碼，并確保滿足兩個需求——隨機(jī)選擇參與者的等待時間和通過贏得參與者真正完成等待時間。

優(yōu)點：非常節(jié)能，不需要昂貴的硬件

缺點：結(jié)算結(jié)束后用戶需要等待，以確定他們的交易將被記錄

權(quán)威證明（Proof of Authority）：

權(quán)威證明作為一種算法被引入，它在真正的分布式網(wǎng)絡(luò)上提供即時的事務(wù)和完整的共識。事務(wù)和塊基本上由經(jīng)過批準(zhǔn)的帳戶（也稱為驗證器）進(jìn)行驗證。這些驗證器運行軟件，允許它們將事務(wù)放在一個自動化的進(jìn)程中的塊中。權(quán)威的證明讓個人獲得成為驗證者的權(quán)利，這給了他們保持他們已經(jīng)獲得的地位的動力。當(dāng)系統(tǒng)將聲譽(yù)附加到身份時，驗證器會受到激勵來支持事務(wù)過程，因為它們不希望自己的身份附加到負(fù)面聲譽(yù)上。

由于要通過公證考試，申請人的身份很難獲得。這些考試不只是基于無犯罪記錄和良好的道德標(biāo)準(zhǔn)，還要求參與者的承諾。

該算法只允許來自任何一個驗證器的非連續(xù)塊批準(zhǔn)，從而將嚴(yán)重?fù)p害的風(fēng)險降至最低。

優(yōu)點： 成本低和安全

缺點：需要確保驗證器的獨立性

帶寬證明（Proof of Bandwidth）：

這個算法使用了有獎傳遞的概念，有獎傳遞與它們對網(wǎng)絡(luò)的帶寬貢獻(xiàn)成正比。也有惡意傳遞的情況，可能導(dǎo)致不正確的自我報告他們的帶寬，因此有一個帶寬速度測量方案，用來確定每個傳遞貢獻(xiàn)了多少。

這種測量過程是連續(xù)進(jìn)行的，而共識是周期性形成的。實體銀行負(fù)責(zé)存儲和跟蹤每個傳遞的帶寬貢獻(xiàn)，其中貨幣是使用盲簽名構(gòu)造的，這樣銀行就不能將貨幣跟蹤到特定的傳遞。

然后，這些傳遞使用它們的貨幣從銀行購買有保證的贏家貨幣，通過將傳入的購買請求匹配到銀行維護(hù)的以前使用過的貨幣數(shù)據(jù)庫，避免了雙倍的支出。

優(yōu)點：使用此方案的貨幣的易用性和靈活性

缺點：惡意傳遞的安全問題，可能會發(fā)送有關(guān)其他傳遞的不適當(dāng)信息以提升自己

受歡迎的貨幣：TorCoin

結(jié)論：

在現(xiàn)階段，尋找理想的共識機(jī)制仍是一項未完成的工作。我們總是可以預(yù)期，改進(jìn)成本、效率和可伸縮性等因素將是一個持續(xù)的過程，這將在未來幾年帶來一些有趣的進(jìn)展。必須在分散、處理速度和效率之間取得平衡，這將永遠(yuǎn)是每一個進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。區(qū)塊鏈獲得的傳播越廣，隨著其使用的增加，共識機(jī)制也會發(fā)生同樣的變化，因為它們將隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。

還有很多的熱詞在今年被創(chuàng)造出來，例如燃燒證明和能力證明。我們在前一篇文章中討論過，我們知道，消逝時間證明已合法合法的進(jìn)入巨頭英特爾區(qū)塊鏈社區(qū)。

至于哪一種確切的共識機(jī)制將主宰未來，由于市場的演變，以及隨著市場的演變，對占主導(dǎo)地位的貨幣需要一種適當(dāng)?shù)墓沧R機(jī)制，目前還沒有確定的預(yù)測方法。這一爭論可以從本文中對各種共識機(jī)制的比較分析中總結(jié)出來。

在查看區(qū)塊鏈以解決業(yè)務(wù)問題時，在確定使用正確的平臺和正確的共識模型之前，必須查看預(yù)期網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、參與者之間的關(guān)系以及功能和非功能方面（如性能和機(jī)密性）?！?/p>

有很多關(guān)于共識機(jī)制的討論，這些機(jī)制不使用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來處理大多數(shù)異步事務(wù)。它們被稱為DAGs（有向無環(huán)圖），以Iota、Hashgraph、Railblocks/Nano等形式有大量的實現(xiàn)，所有這些都使用DAG共識算法來構(gòu)建自己的協(xié)議。