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区块链共识算法介绍
发布时间:2018-04-28

在区块链网络中,共识算法决定谁有出块的权利?;竦贸隹榈娜ɡ?,将获得出块的奖励,即代币,如比特币区块链网络出块的奖励就是比特币。


目前区块链网络常用的共识算法有:POW、POS、PBFT、RAFT等。共识算法的好坏,最终决定着整个区块链网络的出块效率及分叉的概率。


1.POW:Proof Of Work,即工作量证明。

POW共识算法,主要是通过计算难度值来决定谁来出块。POW的工作量是指方程式求解,谁先解出来,谁就有权利出块。方程式是通过前一个区块的哈希值和随机值nonce来计算下一个区块的哈希值,谁先找到nonce,谁就能最先计算出下一个区块的哈希值。这种方式之所以被称为计算难度值,是因为方程式没有固定解法,只能不断的尝试。这种解方程式的方式,称为哈希碰撞,是概率事件,碰撞的次数越多,方程式求解的难度就会越大。


比特币区块链网络使用的就是POW共识算法,矿工们一般都会组团形成矿池,这样可以集中算力,增大解方程式成功的概率,单个矿工是没有优势的。POW一直以来遭人诟病的就是耗费算力。因为所有的节点都来求解,最终却只有一个能解出来,其他节点都白忙活了,也就是算力都浪费了。


2.POS:Proof Of Stake,权益证明。

POS共识算法类似谁的股份多谁的权益就大,谁的话语权也就越大,即出块的机会也越大。POS共识算法出现了许多的变种,依据的变量是:话语权以什么来衡量?以太坊是以支付以太币来衡量,支付的越多,机会就越大,但并没有绝对权益,只是增大机会。


3.PBFT:Practical Byzantine Falut Tolerance,即拜占庭容错算法。

PBFT共识算法表决人数超过三分之二,决议即成立。该算法实现主要分为以下几个步骤:1、客户端向主节点发出请求;2、主节点通过广播通知所有副本节点;3、所有正常副本节点向所有节点(包括主节点)发送请求;4、所有准备阶段的节点向所有节点发送确认信息;5、所有确认阶段的节点向客户端发送回复信息。


4.RAFT一致性算法

RAFT共识算法是基于Leader选举的一种协议。只要有大于N/2+1,即过半数达成共识即可形成决议。


区块链的共识算法也在不断的探索和升级中,这中间也会出现许多的问题,比如没有达成共识,网络性能不好,节点没有应答,两个节点同时出块以谁出的块为准,出块超时等问题,这些都只能随着区块链技术的不断发展,逐步得到解决了。

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