區(qū)塊鏈的工作方式常常令人困惑。因?yàn)槿藗儗@個系統(tǒng)如何取代銀行心存疑慮。銀行從他們的交易中獲得了很高的傭金，一般這些傭金率是10%到20%不等。

然而，使用區(qū)塊鏈技術(shù)，這個傭金率幾乎是千分之一。當(dāng)我們在區(qū)塊鏈上交換加密貨幣時(shí)，需要有人幫助進(jìn)行這些交易。通過這種方式，我們向進(jìn)行這些交易的證人支付傭金。

銀行和證人之間的區(qū)別在于交易的速度和可靠性，以及他們收到的傭金之間的區(qū)別。與銀行相比，區(qū)塊鏈更快、更可靠、更便宜。那么，這些證人是如何通過批準(zhǔn)這些交易獲得獎勵的呢？

目前有兩種方法。第一個是中本聰在他的著名文章中提出的PoW系統(tǒng)。第二個是PoS系統(tǒng)，是在2013年的一次論壇討論中出現(xiàn)的。最后是Fleta的PoF。

讓我們仔細(xì)看看這些共識模型。

PoW： 第一個解開這個謎題的人獲獎

先鋒： 比特幣

追隨者： 以太幣、門羅幣、瑞波幣、EOS， Stellar， Cardano等。

為在分布式設(shè)備之間成功達(dá)成共識創(chuàng)建工作量證明協(xié)議，可以說是比特幣創(chuàng)始人中本聰?shù)淖罡叱删汀Ｔ诖诉^程中，他為區(qū)塊鏈革命性技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

PoW（工作量證明的縮寫）是由先鋒、比特幣引入的一種共識協(xié)議，被許多其他區(qū)塊鏈項(xiàng)目廣泛使用。這個過程通常稱為“挖掘”，因此網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)稱為“挖掘器”。PoW以數(shù)學(xué)問題答案的形式出現(xiàn)，這個問題需要大量的工作才能得到，但是一旦得到答案就很容易被驗(yàn)證是正確的。

回溯一下，我們來談?wù)劇肮?jié)點(diǎn)”?！肮?jié)點(diǎn)是運(yùn)行比特幣軟件的強(qiáng)大計(jì)算機(jī)，通過參與信息傳遞，幫助比特幣保持運(yùn)行。任何人都可以運(yùn)行一個節(jié)點(diǎn)，您只需下載比特幣軟件（免費(fèi)）并保留一個開放的端口（缺點(diǎn)是它會消耗能源和存儲空間——在編寫本文時(shí)網(wǎng)絡(luò)約占145GB）。節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)上傳播比特幣交易。一個節(jié)點(diǎn)將向它知道的幾個節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，然后由誰將信息轉(zhuǎn)發(fā)給它們知道的節(jié)點(diǎn)，等等。這樣一來，它就能很快地傳遍整個網(wǎng)絡(luò)。

有些節(jié)點(diǎn)是挖掘節(jié)點(diǎn)（通常稱為“礦工”）。這些將未完成的交易分組成塊，并將它們添加到區(qū)塊鏈中。他們是怎么做到的？通過解決一個復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題即可。需要解決的難題是找到一個數(shù)字，當(dāng)它與塊中的數(shù)據(jù)結(jié)合并通過哈希值函數(shù)傳遞時(shí)，會產(chǎn)生一個在一定范圍內(nèi)的結(jié)果。這比聽起來要困難得多。

這個過程包括確保鏈中的每一個已確認(rèn)的塊都以加密貨幣獎勵采礦者，而采礦者通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送貨幣收取的交易費(fèi)用，以及任何預(yù)先確定的獎勵，來挖掘這些加密貨幣。它確保礦商受到激勵，并繼續(xù)維持區(qū)塊鏈，因?yàn)樗麄冞@樣做是有回報(bào)的。

這些獎勵是特別重要的，因?yàn)檎诮鉀Q的謎題過程是非常昂貴的，在時(shí)間和計(jì)算能力方面都需要這樣做。保持這些礦工的積極性是協(xié)議的一個關(guān)鍵功能，因?yàn)樗麄冊谀撤N意義上是保持系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。使用工作量證明等系統(tǒng)是為了防止偽造交易，因?yàn)橐獋卧旖灰姿璧臄?shù)據(jù)極其困難，但很容易核實(shí)。

pos：你必須參與其中才能贏得它

先鋒：Peercoin

追隨者：Dash， NEO， Pivx等。

當(dāng)試圖解釋復(fù)雜的概念時(shí)，一句話的描述往往是一個很好的起點(diǎn)。所以，簡而言之：

權(quán)益證明算法通過要求用戶押注其代幣的數(shù)量來達(dá)成共識，從而有機(jī)會被選中驗(yàn)證交易塊，并因此獲得獎勵。

與工作量證明系統(tǒng)不同，在工作量證明系統(tǒng)中，用戶驗(yàn)證交易并通過執(zhí)行一定數(shù)量的計(jì)算工作創(chuàng)建新塊，而權(quán)益證明系統(tǒng)要求用戶顯示對一定數(shù)量的加密貨幣單元的所有權(quán)。

根據(jù)用戶的財(cái)富（也被定義為“賭注”），以偽隨機(jī)的方式選擇新塊的創(chuàng)建者。在權(quán)益證明制度中，塊被稱為“偽造”或“鑄造”，而不是開采。驗(yàn)證交易并在此系統(tǒng)中創(chuàng)建新塊的用戶稱為偽造者。

權(quán)益證明協(xié)議不僅可以有效地鼓勵個人參與到系統(tǒng)中來，而且可以防止任何個人控制網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)施51%的攻擊，個人或團(tuán)體需要擁有網(wǎng)絡(luò)上的大多數(shù)代幣。

我認(rèn)為在很多方面，權(quán)益證明（PoS）比工作量證明（PoW）更好：

· PoS是節(jié)能的。由于上述原因，您不需要太多的計(jì)算能力來創(chuàng)建新塊，因此PoS更適合于環(huán)境。

· PoS被認(rèn)為更便宜，因?yàn)樗枰俚挠?jì)算能力或電力。

· PoS似乎更分散，因?yàn)椴淮嬖诠仓\。然而，PoS確實(shí)有利于更大的利益相關(guān)者。

· PoS應(yīng)該抵消PoW所帶來的51%的攻擊風(fēng)險(xiǎn)。如果你想要51%的控制權(quán)，你需要購買大量的加密貨幣。

然而，PoS并不完美。

POF： 防止塊分叉

先鋒： Fleta

共識是指對塊生成的共同理解，特別是指誰生成下一個塊或誰從鏈過程中生成的塊中選擇塊。先前的協(xié)商一致意見使用了一種方法，將區(qū)塊散布到整個網(wǎng)絡(luò)，讓任意用戶來開采。但是，這需要確認(rèn)塊時(shí)間的高恢復(fù)，因?yàn)椴傻V者只有在新塊散布到整個網(wǎng)絡(luò)時(shí)才能產(chǎn)生后續(xù)塊。為了解決這一問題，只選擇了一定數(shù)量的礦工，以實(shí)現(xiàn)較低的塊時(shí)間。

弗萊提出了一種PoF（配方驗(yàn)證器），通過使用配方器獎勵序列來指定采礦目標(biāo)并縮小傳播范圍，從而允許快速生成和傳播區(qū)塊。此外，觀察者節(jié)點(diǎn)的存在允許立即進(jìn)行身份驗(yàn)證，并防止塊的分叉。任何人都可以制作配方，所以這扇門向所有人敞開。由于公式的挖掘順序固定，可以獲得較低的塊時(shí)間，使得新塊的傳播范圍非常小。

在指導(dǎo)這一共識時(shí)，兩位參與者脫穎而出：

1. 制定者

制定者是達(dá)成協(xié)商一致意見的一個非常重要的部分。誰將被選為公式制定者取決于一些算法。RankTable計(jì)算所有公式帳戶的分?jǐn)?shù)并對分?jǐn)?shù)進(jìn)行排序。生成新方塊的權(quán)力授予級別最高的公式編制者：

分?jǐn)?shù)：uint64（Phase） 《《 32 + uint64（binary.LittenEndian.Uint32（hash［：4］））

“Hash”作為前一個塊的哈希值，“Phase”是一個與時(shí)間相關(guān)的值，它顯示RankTable已經(jīng)“轉(zhuǎn)”了多少次，或者遍歷了用于生成塊的所有公式。

這樣做的目的是確保每個公式在每個階段至少有一個挖掘機(jī)會，因此將為塊生成的每個階段生成不同的公式序列（或排序）。這可以防止任何惡意程序的攻擊和共謀。

2. 觀察者

觀察者的主要目的是幫助防止針對區(qū)塊鏈的DDoS攻擊。這樣，平臺的安全性就得到了保證和認(rèn)證。

為了維持系統(tǒng)的順序和過程，每個公式者都會訪問觀察者節(jié)點(diǎn)來隱藏他們的ip。這可以防止針對配方程序的任何形式的有針對性的DDoS攻擊。此外，觀察者節(jié)點(diǎn)的存在允許立即進(jìn)行身份驗(yàn)證并防止塊的分叉。任何人都可以制作配方，所以這扇門向所有人敞開。

防止塊分叉

當(dāng)最高級公式生成一個塊并接收到觀察者節(jié)點(diǎn)的簽名時(shí)，觀察者節(jié)點(diǎn)對該塊進(jìn)行簽名和存儲。當(dāng)同步組對簽名進(jìn)行簽名時(shí)，它將接收該塊，區(qū)塊鏈將繼續(xù)進(jìn)行，因此如果發(fā)生了一個分叉塊，它就不能通過觀察者節(jié)點(diǎn)，從而阻止了分叉的發(fā)生。

其概念是，當(dāng)公式順序正確配置時(shí)，第1級節(jié)點(diǎn)只有權(quán)生成和簽署塊，在此階段，生成兩個或多個塊來分叉區(qū)塊鏈的操作將被觀察者節(jié)點(diǎn)停止。因此，如果公式的秩順序是同步的，那么僅通過驗(yàn)證塊生成器和觀察者節(jié)點(diǎn)簽名就可以接收未分叉的塊。

因此，生成的塊是決定性的，觀察者節(jié)點(diǎn)批準(zhǔn)的所有交易都會立即得到確認(rèn)。

通過觀察者節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，攻擊者不能創(chuàng)建分叉塊來誘導(dǎo)雙重支付。此外，由于塊生成的主體是一個配方器，所以創(chuàng)建配方器的個人也要進(jìn)行區(qū)塊鏈維護(hù)，并且由于觀察者節(jié)點(diǎn)不需要補(bǔ)償，所以獎勵只授予擁有配方器的個人。

丟棄有缺陷的塊

如果一個塊生成器發(fā)送了一個不正確的塊，接收節(jié)點(diǎn)將丟棄該塊并準(zhǔn)備接收一個新的塊。在本例中，生成器有1秒的時(shí)間來生成一個普通塊，否則第2級公式將開始創(chuàng)建一個新塊，如果初始公式仍然沒有提出一個新塊，則在3秒后將傳播這個新塊。

觀察者節(jié)點(diǎn)將確認(rèn)初始生成器未能在3秒內(nèi)創(chuàng)建塊，因此將從排名第二的公式器繼續(xù)執(zhí)行塊的簽名過程。

TLDR;

用于塊驗(yàn)證的特定組是觀察者節(jié)點(diǎn)。如果5個觀察者節(jié)點(diǎn)中有3個確認(rèn)了塊，就可以生成塊。起初，觀察者節(jié)點(diǎn)由fletcher控制，但是我們將把這些節(jié)點(diǎn)操作委托給第三方，比如Hyper formula ator validators。

觀察者節(jié)點(diǎn)的作用就是確保雙倍的開銷。因此，與PoW或PoS不同的是，每個擁有操作挖掘節(jié)點(diǎn)的人都建議生成塊，并根據(jù)算法（例如公式操作的持續(xù)時(shí)間）為其指定等級，他們將創(chuàng)建塊并根據(jù)排序獲得塊獎勵

注：此外，觀察者節(jié)點(diǎn)將被委托給第三方，稱為“超級公式網(wǎng)絡(luò)”

結(jié)論

工作量證明無疑是一種過時(shí)的共識。當(dāng)使用這種模型的項(xiàng)目價(jià)格很低時(shí)，這是相當(dāng)昂貴的。因?yàn)樗拇罅康碾娏蜁r(shí)間。權(quán)益證明作為一種能耗低、效率高的算法，已經(jīng)超越了PoW，

但是…

PoF共識比PoS共識更安全、更快。毫無疑問，隨著區(qū)塊鏈的發(fā)展，它的技術(shù)也在不斷進(jìn)步。但我們目前的印象是，PoF系統(tǒng)正在為一個非常有價(jià)值的目的而發(fā)揮帶頭作用。

與PoW共識不同，PoF不需要過多的計(jì)算資源，也不依賴于某人擁有的“賭注”大小。正因?yàn)槿绱?，它減少了關(guān)于誰來挖礦和在每個人都有機(jī)會的時(shí)候制造障礙的競爭。PoF也有內(nèi)置的機(jī)制來防止任何類型的叉的可能性。