OK區塊鏈60講第16集:什么是PoW共識機制

分類:OK區塊鏈60講/2020-03-16/小螞蟻/閱讀:

OK區塊鏈60講第16集:什么是PoW共識機制文字版:

在之前我們已經講過,共識機制是區塊鏈網絡中,所有節點都要遵守的一種規則,當前主流的共識機制分為兩種,一種是PoW共識機制,另一種則是PoS共識機制,今天我們就來介紹一下,是什么是PoW共識機制。

所謂PoW機制,全稱是Proof of Work,也就是工作量證明。

最開始,這個技術是被用來解決濫發垃圾郵件的問題(系統要求發送者,每發送一封郵件,都要做一定的工作量證明行為,從而提高大量發送垃圾郵件的成本)不過后來,中本聰發現這個技術能有效解決“拜占庭將軍問題”,于是便把它引進了比特幣區塊鏈網絡中,慢慢的,PoW機制就變成當今區塊鏈中的主流之一。

簡單來說,PoW機制主要是通過競爭記賬的方式,來解決區塊鏈網絡中各個節點的一致性問題,它的原理是這樣的:

我們都知道,區塊鏈中的每個節點都能自由地參與數據處理,也就是打包區塊,為了保證網絡中的各個節點能達成一致,PoW就規定,當一筆交易產生后,每一個想要記賬的節點,都需要依靠自己的計算能力與他人競爭、爭奪記賬的權力。

競爭的方式,是每過大約10分鐘的時間,就會進行一輪算力競賽,參與的節點通過算力不斷尋找一個隨機數Nonce。誰先找到滿足一定條件的Nonce值,且通知全網、獲得認可,誰就能獲得記賬的權力。

最終,獲得記賬權的人,他所打包的區塊會連接到區塊鏈的鏈上,同時他處理的數據,也會被全網的其他節點記入各自的小賬本中。

PoW機制在比特幣網絡中,就是比特幣的挖礦原理,它會給獲得記賬權的節點一定的比特幣作為獎勵,從而激勵更多的人加入進來。

PoW機制的優勢在于,它讓每個節點的算力都加入進了網絡的交易認證中,基于PoW的競爭機制,想要在區塊鏈網絡中作惡,必須掌握全網絕對的算力,不然都要面臨來自于其他人的算力競爭。理論上,除非有人能掌握全網51%以上的算力,否則整個網絡的任何東西都是無法被篡改的。這樣使得網絡的去中心化性更強、節點的作惡成本更高。

所以,加入的人越多,全網算力就越大,也就越難被人掌握超過51%的算力,整個網絡也就越安全。

當然,PoW機制不是完美的,它為了保證網絡的強去中心化,付出了很多的代價。比如被大家詬病的浪費大量資源、和處理性能較低。

因為PoW機制中,每個人都可以自由地加入網絡成為節點,進行數據處理,而且每個節點處理數據都要通過算力競爭的方式,爭奪記賬權。想一想,一筆數據要經過網絡每個人查看,而且為了一筆數據,每個人還要花費大量的算力,自然而然就造成了資源浪費與效率低下。

不過,瑕不掩瑜,PoW機制也確實使去中心化的互聯網落地成為可能。或許未來,隨著技術進步,共識機制能夠打破去中心化、效率、安全的不可能三角,讓我們拭目以待吧。

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