在之前我們已經(jīng)講過,共識機制是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中,所有節(jié)點都要遵守的一種規(guī)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,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(fā)垃圾郵件的問題(系統(tǒng)要求發(fā)送者,每發(fā)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(fā)送垃圾郵件的成本)不過后來,中本聰發(fā)現(xiàn)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(qū)塊鏈網(wǎng)絡中,慢慢的,PoW機制就變成當今區(qū)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(qū)塊鏈網(wǎng)絡中各個節(jié)點的一致性問題,它的原理是這樣的:
我們都知道,區(qū)塊鏈中的每個節(jié)點都能自由地參與數(shù)據(jù)處理,也就是打包區(qū)塊,為了保證網(wǎng)絡中的各個節(jié)點能達成一致,PoW就規(guī)定,當一筆交易產(chǎn)生后,每一個想要記賬的節(jié)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(jié)點通過算力不斷尋找一個隨機數(shù)Nonce。誰先找到滿足一定條件的Nonce值,且通知全網(wǎng)、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(qū)塊會連接到區(qū)塊鏈的鏈上,同時他處理的數(shù)據(jù),也會被全網(wǎng)的其他節(jié)點記入各自的小賬本中。
PoW機制在比特幣網(wǎng)絡中,就是比特幣的挖礦原理,它會給獲得記賬權的節(jié)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(yōu)勢在于,它讓每個節(jié)點的算力都加入進了網(wǎng)絡的交易認證中,基于PoW的競爭機制,想要在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中作惡,必須掌握全網(wǎng)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(wǎng)51%以上的算力,否則整個網(wǎng)絡的任何東西都是無法被篡改的。這樣使得網(wǎng)絡的去中心化性更強、節(jié)點的作惡成本更高。
所以,加入的人越多,全網(wǎng)算力就越大,也就越難被人掌握超過51%的算力,整個網(wǎng)絡也就越安全。
當然,PoW機制不是完美的,它為了保證網(wǎng)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(wǎng)絡成為節(jié)點,進行數(shù)據(jù)處理,而且每個節(jié)點處理數(shù)據(jù)都要通過算力競爭的方式,爭奪記賬權。想一想,一筆數(shù)據(jù)要經(jīng)過網(wǎng)絡每個人查看,而且為了一筆數(shù)據(jù),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(lián)網(wǎng)落地成為可能?;蛟S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。





