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区块链共识机制有哪几种?解决了什么问题?

区块链共识机制有哪几种?解决了什么问题?
说起区块链共识机制,想必很多投资者都是有所了解的,不过还有一些投资者不是很了解,其实共识机制就是一种每个节点都必须遵守的规则,它也是区块链的四大核心技术之一,共识机制在整

说起区块链共识机制,想必很多投资者都是有所了解的,不过还有一些投资者不是很了解,其实共识机制就是一种每个节点都必须遵守的规则,它也是区块链的四大核心技术之一,共识机制在整个区块链网络中有非常重要的作用,通常共识机制可以协调全节点账目保持一致。共识机制主要解决的就是分布式账本中,每个节点怎么记账的问题,还有就是不同节点间,如何交换信息、达成共识的问题。那么区块链共识机制有哪几种?很多投资者想知道它解决了什么问题?下面就让小编说一说。

区块链共识机制有哪几种?

目前比较常见的共识机制有:工作量证明PoW(Proof of Work)、权益证明(Proof of Stake)以及委托权益证明(Delegated Proof of Stake):

1. PoW

PoW通过评估你的工作量来决定你获得记账权的几率,工作量越大,就越有可能获得此次记账机会,作为奖励,记账者也将获得一定数量的币。通过PoW机制进行挖矿的币有BTC、LTC、ETC、ETH、DOGE、ZEC、ZEN、XMR等。

PoW机制的缺点很明显,为了争夺记账权需要不停计算,耗电量巨大,造成了极大的能源浪费,而且达成共识周期过长,像比特币确认一个区块需要十分钟。

2. PoS

为了弥补工作量证明能源消耗巨大的问题,有人发明了权益证明共识机制(PoS),以手中所持有的币的数量来决定获得记账权的几率。PoS的逻辑是谁拥有的代币数量多,谁就有机会获得记账权限。

PoW机制下,挖矿难度和算力关系小,和持币量和时间关系最大,因此没有电力消耗的高成本。而且,只要持有币就可以获得收益也可以让挖矿者获得可观的利息收入。

但是个人PoS挖矿还是有一定门槛的,首先要自己搭建节点,实时维护设备,碰到硬分叉还要频繁维护升级,而且PoS挖矿都需要锁定一定数量的币,比如DASH每个节点要锁1000个币,折合成人民币也有几百万了。

现在有少量的钱包提供PoS挖矿服务,这里面的原理,其实是汇集用户的资金来进行PoW挖矿,这样就免去用户自己搭建节点的麻烦,而且不需要锁定太多的币。Cobo钱包目前增益功能的门槛只有0.1个DASH。

PoS的优点是不再动用大量的资源去计算,从而大大缩短了达成共识的时间,而且节省了电力等资源,但缺点也很明显:有钱人,也就是持币数量多的人更容易获得记账权,这会使共识机制成为有钱人的游戏,也就失去了公正性。

3. DPoS

于是就有人发明了委托权益证明(DPoS),委托权益证明类似于董事会投票,某个区块链系统的人投票选出了几位代表来行使记账权。

由于这些委托人进行记账能够获得奖励,所以他们会努力拉票,并且维护好与投票者之间的关系,并且试图通过参与系统发展以吸引更多人投票。此外,也有部分DPoS的币种会把一部分奖励分给投票者。

比如,LBTC就是采用DPoS机制出块,LBTC的持币者投票选出101个节点,这101个节点负责出块,并获得一定的奖励,而这其中每一个节点的投票者本身也会从中获得一定的回报。

区块链共识机制解决了什么问题?

为了解决这个问题,中本聪就想了个办法:虽然整个网络中没有一个中心化的节点能做决策,但是我可以设立一套规则,让这个规则成为一个中心化的机制,每个节点必须遵守,帮助网络自主运行,就好比法律约束社会的每个人一样。

这个规则内容要包含两点,第一是解决分布式账本中,每个节点怎么记账的问题;第二是解决不同节点间,如何交换信息、达成共识的问题。

具体是依赖某种方式,确定谁取得区块链中的记账权,谁取得了记账权,整个网络就用谁处理好的数据,并且这个人还可以获取打包区块的奖励,此外,谁如果意图危害网络,也会获得一定的惩罚。

这样就能在一个没有中心化节点存在的情况下,既能让每个节点比较统一地做一件事,又能保证每个节点的小数据库之间数据一致。从而令分布式网络,比较有序地去运行。

总的来说,共识机制就是一种制度,能够约束去中心化网络中的每一个分散的节点,维护系统的运作顺序与公平性,使每一个互不相干的节点能够验证、确认网络中的数据,进而产生信任,达成共识。

上文就是对于区块链共识机制有哪几种以及区块链共识机制解决了什么问题的全面介绍,其实通俗的来说的话,如果我们能够把区块链当做一个社会的话,那么共识机制其实就是这个世界中的法律,人人都得遵守,它解决的不仅是信任的问题,它还要维护着整个区块链社会的正常运行。所以,我们可以看出共识机制对于整个区块链的重要性了,在去中心化的环境下,是共识机制帮助网络在自由的环境下自主运行。

随着区块链行业的迅猛发展,以及无现金、数字化社会的加速到来,数字货币开始引起全球各国的关注和重视,不少国家的央行也已经开始着手研发数字货币,比如英国、美国、加拿大、新加坡、日本等,而中国也不甘落后。

早在8月10日,中国人民银行支付结算司副司长穆长春在中国金融四十人论坛上表示:央行数字货币即将推出,将采用双层运营体系,上层是中国人民银行,第二层是商业机构,在双层运营体系安排下,央行数字货币还是要坚持中心化的管理模式。

实际上人民银行开展数字货币的研究和探索已经有若干年了,从2014年周小川提议研发央行数字货币,到今年穆长春的“呼之欲出”,已经过去了五年了,那么在这五年之中,央行数字货币究竟经历了怎样的发展历程?如今的央行数字货币会面临什么样的问题?未来又会带来何种影响?

央行数字货币的发展历程

回顾一下我国央行数字货币的发展历程,至今已走过了五年时间,据统计,统计截至2019年8月4日,央行数字货币研究所申请了涉及数字货币的专利共74项。

关于央行数字货币的五个问题

1、中国有发达的移动支付,为什么还需要央行数字货币?

对此穆长春曾表示,央行数字货币是“账户松耦合”,即可脱离传统银行账户实现价值转移,使交易环节对账户依赖程度大为降低。央行数字货币既可以像现金一样易于流通,有利于人民币的流通和国际化,同时可以实现可控匿名。

2、是否基于区块链发行?

穆长春在演讲中透露,中国人民银行数字货币研究小组最开始研究央行数字货币的时候,作过一个完全采用区块链架构的原型,但基于现有技术,无法达到零售级别的高并发要求。所以,最终央行层面保持技术中性,不预设技术路线,也不依赖某一种技术。

3、央行数字货币是否付息?

中国人民银行副行长范一飞早在2018年初就曾在公开场合表示,因为央行数字货币是对M0的替代,所以不应对其计付利息。这样既不会引发“金融脱媒”,也不会由此引致通胀预期。相应地,也不会对现有货币体系、金融体系和实体经济运行产生大的冲击。

4、央行数字货币=央行现金数字化?

银联董事长邵伏军认为法定数字货币不仅仅是货币数字化,还能通过与智能技术的结合,通过智能合约设计,较好解决交易双方的信任问题,以及信息流和资金流同步的问题,这个优势能够大幅度简化传统金融机构间比较复杂的交易流程。

5、民众如何获取央行数字货币?

未来民众获取央行数字货币的方式大概分为三类:

第一类是到银行开通一个数字货币的钱包,直接拿着手上的现金,包括纸币和硬币,换成数字货币(柜台办理);

第二类是直接拿现有账户上的钱,用网银在线购买,类似于把银行账户里的钱,转到支付宝或微信支付(线上办理);

第三类是直接在场外交易,我转给你,你转给我,或我有什么东西要卖,明确只收数字货币。

央行数字货币对支付、货币政策的影响

1、提升对货币运行监控的效率,丰富货币政策的手段

央行数字货币可以成为一种计息资产,满足持有者对安全资产的储备需求,也可成为银行存款利率的下限,还可成为新的货币政策工具。

同时央行数字货币发行将使货币创造、计账、流动等数据实时采集成为可能,为货币投放、货币政策的制定与实施提供有益的参考,并且为经济调控提供有益的手段。

同时,央行数字货币也能够有效地在反洗钱、反恐融资方面提供一些帮助。

2、保持金融稳定

央行数字货币在金融稳定方面,可以通过增加银行存款向央行数字货币转化的摩擦和成本,避免 “狭义银行” 影响。

3、优化支付体系

基于央行数字货币,支付无需依赖第三方服务,从而扩大了现有法定货币的支付网络。央行数字货币克服了纸币的缺陷:

通过收取管理费,可以实现非常规货币政策的负利率目标;

基于可追踪性,能够进行反洗钱、反逃税等;

发行、交易、贮藏的成本大大降低。

央行数字货币会对比特币形成冲击吗?

首先比特币诞生十年来,一直被定义为“衍生产品”。

从货币属性看,比特币本质上并非货币。从技术上来讲,比特币使用整个P2P网络中众多节点构成的分布式数据库,来确认并记录所有的交易行为,并使用密码学的设计来确保货币流通各个环节安全性。点对点的传输,意味着一个去中心化的支付系统。

由于比特币的交换价值一直在波动,目前越来越成为一种价值储藏的手段,逐渐成为一种数字黄金,但是比特币的底层架构保证了它不会增发,防止了滥发现象。

总的来说,央行数字货币和比特币的竞争维度并不在一个层面上,比特币有自己的发展路线,未来比特币的市值能够达到多少,我们很期待。同时,也非常期待央行数字货币的发行,希望能够快点来到我们生活中。

首先让我们来查下新华词典

共识:指一个社会不同阶层、不同利益的人所寻求的共同认识、价值、理想。

在区块链里," 共识 " 的意思是参与者就某一区块链状态达成共同的认识。

区块链为什么存在 " 共识 "?为什么支付宝啊,网银啊,从来没听说过这个名词?

因为区块链是去中心化的,而支付宝是中心化的,支付宝的一切都是马云爸爸说了算,马云爸爸从来不需要和别人达成 " 共识 ",你爱玩不玩,没你说话的份。你不能跟马云爸爸说,我不同意支付这笔交易的余额,马云不理你的。

但区块链是去中心化的,所谓的去中心化的一个含义就是没有某一个人,或某一个机构处于权力领导地位,没有谁能一个人说了算。任何 " 决策 / 状态 / 改变等 " 都要大家参与者一起使用某种机制来达成相同的认识,这就是区块链的共识。

区块链共识层

区块链里的共识具体内容有哪些呢,有很多,比如对哪笔交易是否有效,需要达成共识。比如,有一个坏蛋,拿一个比特币,分别存在两台电脑上,然后同时发出去,一笔发给 A,一笔发给 B。这肯定不行啊,一笔币怎么能花两次,对吧,要不说他是坏蛋呢!

但到底是发给 A 的交易有效,还是发给 B 的交易有效呢 ? 这就需要以某种办法来让整个参与比特币的人达成相同的认识,你不能说有一部分人说 A 交易有效,另一部分说 B 交易有效。不然就乱套了。

这种针对交易的有效性达成共识是区块链最核心的功能之一。这几乎是所有区块链产品都要做到的 " 共识内容 "。在比特币系统,本质上是一种交易顺序共识。就是哪笔交易最先被确认就有效的。

区块链共识的具体内容还有一个极端重要的是整个参与者需要对最新的高度区块达成共识。就比如如果有两个矿工同时挖出一个区块,哪谁的是有效的,谁的算是孤立块。就也需要某种机制让大家都接受最终的答案,不允许出现分歧。所有这些必须统一成共同认识的内容的集合被统称为 " 共识层 "。

一种特定的区块链产品,除了 " 共识层 " 内容,还有大量的非 " 共识层 " 的内容。就是说这一部分内容,这条链的参与者是可以不用达成共同认识的。这就和美国的联邦制,所有州都有需要共识遵守的东西——联邦宪法,但每个州又都有自己独特的法律制度。联邦宪法就是 " 共识层 ",那些每个州可以独自立法和执法的部分就不属于共识层了。

对于比特币来说,钱包的 UI 界面肯定不属于共识层,你的钱包可以是绿色的,我的钱包是黄色的,我们没有必要就这些细枝末节达成共识。比特币的货币单位就不属于共识层,有的钱包可以使用 btc 作为单位,有的可以使用 bits 作为单位。

每一种币,都可能设计了不同的需要达成 " 共识 " 的具体内容,也就是具有不同的 " 共识层 "。

区块链的共识机制

而如何实现这些 " 共识的具体内容 " 在参与者之间达成共同认识的方法,就叫作 " 共识机制 "。在很多文章和白皮书里," 共识机制 " 又会被称为 " 共识算法 "。

所谓的 " 共识机制 ",就是一套方法论来让参与者能形成共同认识。比如在线下生活中,美国通过投票来选总统,整个投票选举的过程和方法论集合,就是一种共识机制,让整体美国人对谁来当总统达成一个共识。

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