pow和pos機制的優缺點
1、區塊鏈目前用到哪些共識機制?它們各自的優缺點和適用范圍是什么_百度知 ...
目前主要有四大類共識機制:Pow、Pos、DPos、Pool1、Pow工作量證明,就是大家熟悉的挖礦,通過與或運算,計算出一個滿足規則的隨機數,即獲得本次記賬權,發出本輪需要記錄的數據,全網其它節點驗證后一起存儲;
優點:完全去中心化,節點自由進出;
缺點:目前bitcoin已經吸引全球大部分的算力,其它再用Pow共識機制的區塊鏈應用很難獲得相同的算力來保障自身的安全;挖礦造成大量的資源浪費;共識達成的周期較長,不適合商業應用
2、Pos權益證明,Pow的一種升級共識機制;根據每個節點所占代幣的比例和時間;等比例的降低挖礦難度,從而加快找隨機數的速度。
優點:在一定程度上縮短了共識達成的時間
缺點:還是需要挖礦,本質上沒有解決商業應用的痛點
3、DPos股份授權證明機制,類似于董事會投票,持幣者投出一定數量的節點,代理他們進行驗證和記賬。
優點:大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級的共識驗證
缺點:整個共識機制還是依賴于代幣,很多商業應用是不需要代幣存在的
4、Pool驗證池,基于傳統的分布式一致性技術,加上數據驗證機制;是目前行業鏈大范圍在使用的共識機制
優點:不需要代幣也可以工作,在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基礎上,實現秒級共識驗證;
缺點:去中心化程度不如bictoin;更適合多方參與的多中心商業模式
在使用共識機制,保證數據一致性時的巨大優勢(共識機制則是Ripple首先提出的,數據正確性優先的網絡交易同步機制,在共識網絡中,無論軟件代碼怎么變動,無法取得共識就無法進入網絡,更不要提分叉了)。
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PS:稍微自黑下,雖然共識機制絕對能確保任何時候都不會產生硬分叉。但是,這種機制的缺點也比較明顯,那就是要取得與其他節點的共識,明顯要比當前Bitcoin網絡漫長的多。極端情況下,在Ripple共識機制網絡中掉線的后果也是很恐怖的。
有可能你家停電一天,第二天整個系統就再也無法與其它Rippled節點取得共識了(共識機制事實上需要超過80%的節點承認了你的數據,你的提交才會被其它節點接受,否則就會被排它的拒絕連接),甚至只能清空自己全部500多GB數據重新同步才能連上其它Ripple節點。
所以目前來說,現有的Rippled端并不適合民用(商用的話影響就比較小,比如RL自己的Rippled節點托管在亞馬遜云數據中心,長時間無響應是可以高額索賠的,而且那種地方除了大型災害幾乎不會斷),這也是RL一直想改進的方面之一。
目前區塊鏈的共識機制大致可以分為三類:pow,pos,dpos,pow即Proof of Work,工作量證明機制,在POW機制下為了獲取記賬權和激勵,礦工必須通過一定量的工作量進行數學運算,誰最快最準計算出了答案,就獲取到了記賬權和獎勵,這是以時間、資源為擔保,確保記賬工作的真實和有效性,POW是一種按勞分配的模式,算力越高、挖礦時間越長,獲得的數字貨幣就越多了,比較典型的就是btc,btm,pos,Proof of Stake,權益證明機制,POS也稱股權證明機制,是通過持幣產生利息,從而對于驗證人以及節點進行獎勵,這里我們大家首先要了解一個概念,就是幣齡.幣齡等于幣的數量乘以幣持有的天數,因而你持有的幣數量越多,持有天數越長,你獲到的記賬權和激勵的概率就會越大啦!當你獲得激勵之后,你的持幣天數就會清零,幣齡也回被清空這樣周而復始,比較有代表性的是量子鏈,關于dpos是什么,以及這些主要共識機制的利弊是什么,字太多了,可以看看這個視頻,里面講的比較清楚:喵懂區塊鏈11期 | 不了解共識機制,何以談區塊鏈?
2、POW & POS,傻傻分不清楚的共識機制
什么是共識機制?我在開更的第一篇文章,就簡單講解了數字貨幣世界的16個最高頻名詞,其中一個就是共識機制,還記得嗎?
為什么要有共識機制呢?
這就必須要解釋一下在分布式系統中不得不了解的“拜占庭將軍問題”了。
拜占庭將軍問題(The Byzantine Generals Problem)可以總結為一句話:
在古代,11位忠誠的、不同位置的將軍,如何排除叛徒的影響,對進攻或撤退達成一致。
當然,拜占庭將軍問題并不是如今才提出的,我們大中華在春秋戰國時期就發明了“虎符”這個神奇的方式來保障命令的正確執行。
在分布系數系統中,各個節點就是“拜占庭將軍”,算法執行中的任意一個錯誤就是“叛徒”。
為了盡可能地排除錯誤、快速達成一致,來讓系統有效地、正確地運行,便應運而生了各種“共識機制”。
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下面,我們就來一起學習數字貨幣世界中常見的幾種共識機制:
PoW,工作量證明 Proof of Work
PoW是比特幣所采用的共識機制,最早是由Adam Back為了解決垃圾郵件的問題而開發的一個“哈希現金Hashcash”程序。
比特幣采用的是SHA256的單向函數,其具體的工作原理實在太專業,我們只需要理解到“SHA256的結果很容易驗證,但是要將其計算出來,需要不斷嘗試運算,直到匹配到某個隨機數;技術上而言,任何新增區塊都需要經過232394億運算才能得到”的程度,感興趣的小伙伴可以搜索SHA256去深入學習。
因此,只要礦工出示運算結果,那通過PoW,全網節點就認可了他所付出的成本,承認新的區塊獎勵屬于他。
如此大量的運算相當浪費資源,實際上并沒有任何科學或實際用途,只是為了實踐工作量證明機制、阻止攻擊者偽裝成節點來控制網絡。
雖然在2009年時為了構建這種去中心化的、允許所有人可以免費參與的全球貨幣網絡,沒有更好的選擇;但是發展到如今,已經有了其他不需要大量浪費算力的證明機制,比如我們下面就要提到的,PoS權益證明。
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PoS,權益證明 Proof of Stake
主要思想是:節點記賬權的獲得難度與節點持有的權益成反比,也就是說,一個節點擁有的幣越多、時間越久,越容易獲取記賬權,也就越容易獲取區塊獎勵。
實際上,最初的PoS是PoW的一種升級,根據每個節點的幣齡,來等比例地降低挖礦難度,從而加快找到隨機數的速度。
什么是幣齡呢?
幣齡=數量*擁有天數。
由于區塊鏈中的每筆交易記錄都會被標記時間戳,這個時間戳就可以作為幣齡的證明,因此幣齡也不可能被輕易偽造。
比如A從B那里收到10個幣,并且持有了90天,那么,A就擁有了900的幣齡;如果A賣了這10個幣,這900幣齡就被消耗了;
后來,為了徹底擺脫PoW這種依靠算力的共識機制,PoS引入了“利息”的概念;年利率是在PoS機制最初確認時就設定的,一般不會變化。
利息=(幣齡*年利率)/365 ,如果利率是1%,在上個例子中,A就可以得到0.02466個幣的利息。
如此一來,PoS區塊鏈的作用過程就可以這樣描述:
在初期,通過PoW機制,產生創世幣;
在創世幣達到一定規模時,PoS機制開始作用,交易時消耗幣齡、獲得產生區塊的優先權,并獲取利息,同時PoW機制由于消耗太多資源、浪費算力而逐漸淡出;
最終系統中僅剩PoS來維持正常運作。
目前大家所熟悉的以太坊,主要還是采用PoW的機制,不過正在轉向PoS。
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大家了解了PoW和PoS,在遇到其他共識機制的時候,相信也會比較快得就能理解。
比如:股份授權證明DPOS,類似于董事會投票;燃燒證明POB;沉淀證明POD;能力證明POC;消逝時間證明PODT,等等。
就不在這里為大家一一展開了,感興趣的同學可以百度或知乎一下~
3、pos機制解決了pow的問題
pos機制解決了pow的問題:
基于權益證明(PoS),通常將金錢作為股權使用。
POA指的是身份的使用。這背后的想法是,人們會注意自己的名聲,因此會被勸阻不要惡意行事。
POW 工作量證明支持不可信的分布式共識,這對于加密貨幣等行業非常重要。它涉及挖掘過程,最好描述為執行計算以驗證交易的合法性和創建新貨幣。
第一個完成計算的礦工將獲得一枚新代幣,并將區塊添加到鏈中。POS 權益證明的定義是在決定誰將創建新塊時使用權益關系。這個權益的取決于每個人持有的代幣數量。
持有更多代幣的人更有可能被選為下一個塊的驗證器。獎勵來自交易費用,因為在這個過程中不會產生新的代幣。
pos是公鏈中的共識算法,作為pow的一種替換。pow是保證比特幣,當前以太坊和許多區塊鏈安全的一種機制,但是pow算法在挖礦過程中,因為破壞環境和浪費電而受到指責,pos試圖通過一種不同的機制取代挖礦的概念,從而解決這些問題。
ps機制可以被描述成一種虛擬挖礦,鑒于pow主要依賴于計算硬件的稀缺性,來防止女巫攻擊。在pow中,一個用戶有可能用一千美元來買計算機,加入網絡來挖礦,產生新區塊,從而得到獎勵。在pos中,用戶可以拿到一千美元,買到等值的代幣,把這些代幣當做押金放在pos機制之中,只要用戶就有機會產生,這樣用戶可以得到獎勵。
pos算法如下,存在一個持幣人的集合,他們把手中的代幣放入pos機制中,這樣他們就變成驗證者。
4、Gate.io芝麻開門如何理解POW、POS、DPOS共識機制?
在區塊鏈的世界里,保證數字貨幣正常發行,交易確認,維護網絡正常運行等,都離不開共識機制,目前最常見的便是 PoW,PoS,DPoS 三種模式。PoW,工作量證明機制。 最先運用在比特幣挖礦中,提供算力越多的礦工,獲得記賬權的概率就越大。 這也是早期主流的挖礦方式,因為它算法簡單,安全性比較高,但是隨著挖礦難度,交易頻次的增加,電力資源消耗過大,出塊速度慢等缺點顯現出來。無法滿足現有的交易需求。
因此,PoS,權益證明機制誕生了。 PoS 按照幣齡決定獲得記賬權的概率,幣齡是指持幣數量乘以持幣天數,一旦獲得記賬權, 幣齡就會被清空,相應也會得到挖礦獎勵,然后再進行下一輪記賬權的爭奪。 這種機制不會產生能源消耗,加快了區塊產出和交易確認的速度,提高了效率。 但是,PoS 也并不完美,比如擁有大量幣的用戶,越容易獲得出塊獎勵,從而加大貧富差距。 最終導致過于中心化,這是目前 PoS 無法解決的。
所以,DPoS,股份授權證明機制也應運而生了。 它通過持幣用戶投票,選舉節點進行出塊和處理交易,更大的縮短了共識時間,并且還會分紅給投票者和區塊網絡維護節點,作為他們支持和維護的獎勵,優化了前兩個機制存在的不 足。但是也會面臨賄選而導致中心化的問題。
雖然每一種共識機制都有缺點,但都是為了解決區塊鏈三大問題,擴展性,安全性,去中心 化而誕生,因此無優劣之分,都有價值。
5、POW和POS這兩種共識機制那個更好?是否可以共存?PGPOW算法是什么?_百度...
1.pow是工作量證明,就是大家熟悉的挖礦,通過數學運算,計算出一個滿足規則的隨機數,即獲得本次記賬權,發出本輪需要記錄的數據,全網其它節點驗證后一起存儲。一句話十九是 干的越多,獲得越多,就是社會主義,按勞分配,多勞多得。2.POS 是PoS權益證明,Pow的一種升級共識機制;根據每個節點所占代幣的比例和時間;等比例的降低挖礦難度,從而加快找隨機數的速度。一句話介紹:持有越多,獲得越多。PoS 就是資本主義,按錢分配,錢生錢。
3.前幾天看快訊說V神想要解決這個問題。pgpow算法是BIUT公鏈提出的算法,Polling Group proof of work,融合pos與pow共識算法優勢,實現去中心化POW挖礦。
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