區塊鏈:《區塊鏈100問：從小白到大佬》：共識機制Pow、Pos、DPos是什么

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上期我們從共識機制說起，用從古至今的例子具體的闡述了共識機制的對社會、對我們生活的意義，讓大家真正理解區塊鏈。本期內容，我們講一下比特幣信任基礎：共識機制Pow、Pos、DPos是什么~

共識機制的背景

數字貨幣都是去中介化的，而去中介化的要求就是需要眾多的節點共同維護一個大賬本，同時每個加入網絡的節點都需要保存一份完整的賬本，但不是每個節點同時記賬，因為節點都處于不同的環境，接收到的信息不同步甚至出現不同信息，如果同時記賬的話必然引起賬本混亂，因此需要所有節點達成共識，來決定哪個節點記賬？怎么記？記錄成功后，又怎么保證不被其他的節點更改？而達成共識的辦法就是--共識機制。

工行發布《區塊鏈金融應用發展白皮書》:中國工商銀行金融科技研究院與可信區塊鏈推進計劃聯合編制的《區塊鏈金融應用發展白皮書》正式發布，這是銀行業發布的首個區塊鏈白皮書，對銀行同業以及相關領域從業者有著重要的指引作用和借鑒意義。

該白皮書主要聚焦銀行業為主的金融領域，闡述了區塊鏈的定義、應用模式及發展現狀，重點解析了金融領域現狀痛點以及區塊鏈對金融領域的應用價值，詳細梳理了區塊鏈金融領域典型應用場景，通過解析業務痛點、提出解決方案及優秀應用案例分享供銀行同業及相關機構參考，同時研究區塊鏈面臨的挑戰，對未來發展進行了分析展望。（移動支付網）[2020/4/21]

比特幣的共識機制

比特幣使用的是Pow共識機制,比特幣成功運行至今,Pow機制的功能性也得到了證明.Pow涉及到挖礦,Pow的實現需要消耗巨大的電力,這也就是Pow機制最受詬病的地方.于是POS和DPOS機制也應運而生。

動態 | 工信部牽頭制定的《區塊鏈產業人才崗位能力標準》已有實質性成果:11月6日，工業和信息化部人才交流中心牽頭組織的《區塊鏈產業人才崗位能力標準》編制工作會議在北京順利召開。

工業和信息化部人才交流中心作為工業和信息化領域人才研究、人才培養、人才評價、人才服務與國際合作的專業機構，肩負著人才支撐制造強國和網絡強國建設的重要使命。在充分調研基礎上，8月中心聯合國內區塊鏈領域龍頭企業微眾銀行、火幣中國、鏈人國際等簽署了區塊鏈產業人才培育戰略合作協議，其中一項重要的工作就是研究制定《區塊鏈產業人才崗位能力標準》。經過各方的共同努力，標準制定工作已經取得了實質性成果。[2019/11/6]

一、Pow

基本原理

比特幣的基礎，第一代共識機制,理解起來，很簡單，就是"按勞取酬"，你付出最多的工作量，就會獲得報酬。在比特幣網絡中，這個勞動就是礦工為網絡貢獻了多少算力，貢獻算力的過程就是挖礦。

動態 | 2019年清華大學《區塊鏈和加密數字貨幣》課程即將開課:據火星財經消息，清華大學2019年《區塊鏈和加密數字貨幣》課程（課程編號為70511122，學分為2學分），即將面向在校碩士生推出。據悉，該課程為區塊鏈和相關加密資產的基礎知識普及課。[2019/2/28]

那么"報酬"是怎么分配的呢？就像我們之前舉得例子，如果是真的拿著鋤頭挖礦，能挖到寶藏的概率與各自提供的算力是成正比的，簡單來說，就是能力越強越有可能得到代幣獎勵。

優點

1.技術代碼本身非常很復雜，有很多技術細節，但我們不去做技術也沒必要去深究，我們只需要知道，Pow機制的實現能夠幫助礦工獲得代幣獎勵，它通過經濟手段來吸引和鼓勵更多人參與。

2.通過挖礦發行比特幣，把比特幣分散給更多的節點。

浙江大學將開設《區塊鏈與數字資產》課程:新華社今日消息，浙江大學將于2018年秋季學期面向部分高年級本科生和研究生，設置一門名為《區塊鏈與數字資產》的課程。這門課程是該校計算機學院、軟件學院的高年級本科生和研究生在“金融科技”方向的模塊課程。其教材是由浙大教師編寫、出版的《區塊鏈技術進階與實戰》。據介紹，浙江大學區塊鏈研究中心主任由中國工程院院士陳純擔任。浙江大學區塊鏈研究中心常務副主任蔡亮表示，區塊鏈是一項面向未來的前沿技術，高校有責任從科研能力和實際應用能力著手，培養高層次、復合型的人才。今年4月，全國首個百億人民幣規模的區塊鏈創新基金在杭州成立。據不完全統計，杭州擁有區塊鏈專利193件。[2018/6/13]

缺點

1.Pow機制的運行的所消耗電力是相當高的，有統計結果顯示，迄今為止，比特幣一年的耗電量已經達到了捷克共和國一年的用電量，而這與人類追求節能、清潔、環保的理念相悖。

2.Pow機制發展至今，算力的提供已經從CPU、GPU、FPGA發展到清一色的ASIC芯片礦機。這樣直接導致了從個人挖礦發展到大礦池、礦場，算力集中越來越明顯。這與去中介化的初衷相去甚遠，同時網絡的安全也受到威脅。

也正是Pow機制的這些缺點，Pos機制被人們提出。

二、PoS(ProofofStake):權益證明機制

基本原理

點點幣首先采用了Pos機制。點點幣引入"幣齡"概念，同時融合了挖礦。簡單來說，就是一個根據用戶持有貨幣的多少和時間與算力三個因素來決定記賬權，發放代幣的一個制度。比如你有100個點點幣，持有了30天，那么你的幣齡就是100x30=3000，這個時候你才有權利去競爭記賬權，當成功獲得記賬權并完成記賬后，幣齡將會清零，必須等待下一個30天后才能再次競爭記賬權，這就有效地避免了被大機構控制的可能，降低了系統運行風險。

優點

1.節能、環保。取消了挖礦，不需要大量耗費電力和能源。

2.更去中介化、更安全。相比于Pow機制，PoS機制對計算機硬件要求較低，所有節點都可以參與，不用擔心算力集中導致中心化的出現，發動攻擊更加困難，網絡安全性更高。

缺點

1.PoS機制的加密貨幣，基于流動性的缺點，如果參與的人并不會很多，就導致了它的信用基礎不夠牢固。

2.Pos根據賬戶余額來結算，會導致首富賬戶權力更大，可能支配記賬權。

Pow和Pos雖然解決了記賬一致性的問題，但Pow會導致算力集中而走向中心化，Pos雖然考慮了Pow的缺點，但同樣存在很多問題，于是有人提出了DPos來解決它們的不足。

三、DPoS：授權股權證明機制

基本原理

這是比特股的創新。比特股引入了"見證人"概念，DPos也取消了挖礦。見證人可以生產區塊，并且每一個持有比特股的人都可以投票選舉見證人。實現這一切不需要信任任何人，因為只有獲得半數以上的投票的候選者才能成功當選，并且只要發現見證人出現算力不穩定，計算機宕機、或者試圖利用手中的權力作惡等情況可以立刻投票更換見證人，這樣就實現了公平民主的達成共識。

優點

1.能耗更低。取消了挖礦，DPoS機制的節點數量只有101個，在保證網絡安全的前提下，網絡運能耗減少，成本最低。

2.更加去中心化。見證人通過民主公平的方式產生，并且可以隨時更換，本質來講是弱中心化的。

缺點

1.投票的參與度不高。絕大多數持股人從未參與投票。因為投票需要時間、精力以及技能，在沒有經濟手段激勵的情況下持股人參與度會隨之下降。

2.有好的持股人，對應的也會有搞破壞持股人的存在。社區選舉不能及時有效的發現破壞節點的出現，從而影響選舉結果，造成安全隱患。

好的，總結一下今天的內容，我們從為什么需要共識機制說起，具體的闡述了Pow、Pos、DPos三種共識機制的基本原理及其存在的優缺點，希望能給大家帶來一點收獲。

我們也將持續更新《區塊鏈100問：從小白到大佬》專輯，想要系統了解區塊鏈知識的朋友可以關注我們，第一時間了解更多區塊鏈知識。

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