工做量證實與權益證實：區塊鏈如何達成共識

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區塊鏈最有趣的特性之一是分散化。沒有一個實體或網絡成員可以負責更改驗證。相反，在向新塊提交更改以前，必須獲得大多數人贊成。

這叫作共識。它是大多數區塊鏈與標準數據庫的區別所在。達成共識的方式會影響添加新塊的速度、可伸縮性和成本。

什麼是共識，爲何重要?

共識確保每一個人都能得到一個真實的版本。您的區塊鏈數據應該與其餘全部人的數據匹配，不然，整個系統將崩潰。所以，共識保護了區塊鏈的完整性，並將少數腐敗分子的欺詐風險降至最低。

區塊鏈經過共識協議達成一致——一組告訴區塊鏈如何處理新數據的規則或指令。經過使用獎勵和激勵，共識協議能夠在不須要第三方或中央集權的狀況下批准新塊。

我將集中討論當今最流行的兩種共識機制:工做量證實(PoW)和權益證實(PoS)。Crypto的研究報告稱，這兩種加密技術加起來能支持前100種加密貨幣中的42%。然而，還有不少其餘的。嚴格地說，它們不是分散式的，而是依賴於一個集中的權威來驗證新事務。

工做量證實: 第一個解出這個難題的人將得到獎勵。

假設你和10個朋友在一個房間裏。

大家五我的被要求解一道數學難題。那麼第一個解決這個問題的人將得到獎勵。

你先解這個難題，而後其餘三個解者檢查你的答案。標註是正確的。你就贏了50美圓，你的解決方案和以前的解決方案一塊兒被寫在白板上。

這是比特幣使用的工做量證實(PoW)共識協議的簡化版本。

•白板是比特幣區塊鏈。
•您和您的朋友是比特幣網絡的成員，稱爲「節點」。
•大家五個解難題的人是被稱爲「礦工」的特殊節點。
•每一個拼圖都是新的比特幣交易塊。
•礦工們競爭解決這個叫作「採礦」的難題。
•第一個解決這個難題的是他們對比特幣網絡的解決方案。
•若是51%或更多的人贊成，你就會獲得獎勵。區塊鏈礦商將得到一些比特幣。

做弊很難，但並不是不可能。

根據Crypto的研究報告，加密貨幣難題須要大量的計算能力來解決，所以在不被注意的狀況下提交欺詐性的塊既昂貴又耗時。

然而，若是一個合謀的礦池控制了51%的網絡，那麼就有51%的攻擊風險。例如，您和解決方案檢查人員可能會密謀在白板上添加一個假解決方案。一樣的道理，若是51%的比特幣開採者控制着新區塊的審批，他們就有效地控制了區塊鏈。它變得集中，欺詐的風險就會增長。 

權益證實:你必須參與其中才能贏。

你又回到房間了。

這一次，難題要簡單得多，並且不是經過競賽來解決它們。相反，擁有最多錢的人能夠解決這個難題並把它寫在白板上。

若是你已經花了錢，那麼被選中來解決一個難題的機率就很低。若是你存了錢，被選中的機率就很高。

假設你比其餘人都有錢。你解出簡單的難題，它都會被寫在白板上。

這一次，你獲得1美圓。這彷佛很公平，由於你的工做量比上次少多了。當你如今多了1美圓，你再次被選中提出解決方案的機率會更高。

這是權益證實協商共識協議的一個簡化示例。

•白板是以太坊區塊鏈。
•你和你的朋友是以太坊節點。
•大家中的一些人，包括大家本身，也是驗證者。
  •風險最大的驗證者解決了他們的難題。
•這些難題只是驗證您的權益 (顯示您錢包的內容)。
•當您解決您的難題時，您將得到添加新塊的交易費用。

與比特幣的POW共識機制不一樣，它不須要挖礦，也不須要解決繁重的計算問題。相反，驗證器的權益關係決定它們是否能夠驗證新塊。若是他們進行欺詐，他們的股份就會貶值，這在理論上消除了欺詐。

我認爲在如下幾個方面，權益證實(PoS)比工做量證實(PoW)更好:

1. PoS是節能的。因爲上述緣由，您不須要太多的計算能力來建立新的塊，所以PoS對環境更好。
2. PoS被認爲更便宜，由於它須要更少的計算能力或電力。

3.PoS彷佛更分散，由於串通沒有好處。然而，PoS確實有利於較大的利益相關者。

1. PoS能夠抵消PoW帶來的51%的攻擊風險。若是你想要51%的控制權，你須要購買大量的加密貨幣。

然而，PoS並非完美的。

驗證器可能只在網絡中出現權益關係—稱爲「無權益關係」問題。例如，您能夠驗證多個區塊鏈，或者直接從銀行借款。

以太坊計劃在即將發佈的Casper版本中使用修改後的PoS模型，該模型須要驗證器進行存款。若是驗證者進行了欺詐，他們將失去存款。 

企業的最佳共識模式是什麼?

目前，沒有人確切知道。在我看來，工做量證實頗有可能像全部低效技術同樣消亡，這將使POS證實成爲將來最有但願的模型。
但這在很大程度上取決於你做爲一家企業的目標和你對風險的偏好。PoW通過了實戰測試，目前正在使用，那麼您是採用您所知道的有效的方法(包括缺陷和所有)，仍是冒險採用一種可能更好但還沒有創建的模型，好比PoS呢?

與大多數區塊鏈技術同樣，雖然在找到完美的共識模型以前還有一段路要走，但我相信這只是時間問題。