什么是区块链共识算法？ – 加密货币

任何集中式系统，例如包含某个辖区结婚证基本信息的数据库，都需要一个有权维护和保存该数据库的集中式管理员。 最终负责保存准确记录的中央当局有责任进行任何更改，例如添加、删除或更新符合某些许可证要求的人员的姓名。

去中心化和自我调节的公共区块链可以在没有中央权威的情况下在全球范围内运作。 许多人通过帮助验证和认证来为他们做出贡献 blockchain通过块挖掘基于交易。

区块链共识算法

区块链技术正在迅速改变我们与数据和金融世界互动的方式。 使区块链系统可靠和安全的关键组件之一是共识算法。 在本文中，我们将探讨什么是区块链共识算法及其工作原理。

共识算法是一组规则，区块链网络中的所有参与者都遵循这些规则，以保持对共享分类账状态的一致。 它是一种机制，可确保网络中的所有节点都具有相同的数据视图，并确保交易以安全和去中心化的方式得到验证并添加到区块链中。

区块链共识算法的类型

区块链共识算法有着悠久而多样的历史。 工作量证明 (PoW) 最早的化身用于保护比特币，中本聪在 2008 年引入了这一概念。其他共识算法，如权益证明 (PoS) 和委托权益证明 (DPoS)此后出现，提供 PoW 的替代方案。 这些算法中的每一个都具有明显的优点和缺点，确保开发人员在为他们的区块链选择共识机制时有多种选择。 最终，每种共识算法对于使用它的网络都是独一无二的，选择正确的算法会对加密货币网络的速度和安全性产生重大影响。 一些最常用的共识算法包括：

-工作量证明（PoW）

-股权证明（PoS）

-委托权益证明（DPoS）

-历史证明（PoH）

-拜占庭容错（BFT）

-有向无环图（DAG）

工作证明（PoW）

工作量证明是一种共识算法，于 2009 年随着比特币的创建而首次引入。它被设计为计算密集型，要求节点执行复杂的数学计算以验证交易并将其添加到区块链。 第一个解决计算并找到正确解决方案的节点将获得一定数量的代币或加密货币作为奖励。

节点执行的计算工作称为挖掘。 挖掘过程通过使单个节点难以操纵区块链上的数据来帮助确保网络的安全。 工作量证明背后的想法是，添加到网络中的计算能力越多，网络就越安全。

工作量证明是一种非常安全可靠的共识算法，但它有几个缺点。 它需要大量的计算能力和能源，这可能是昂贵的并且对环境有害。 此外，挖矿过程可能缓慢且效率低下，从而导致交易时间变慢和费用增加。 使用 PoW 的加密货币包括比特币 (BTC)、 多吉币 (DOGE)、莱特币 (LTC)、门罗币 (XMR) 和 Zcash (ZEC)。

证明（PoS）

Proof-of-Stake 是一种较新的共识算法，它是作为工作量证明的替代方案而开发的。 权益证明不需要节点执行复杂的计算，而是依赖持有一定数量的代币或加密货币作为抵押品的节点。 该抵押品用于验证交易并将其添加到区块链中。

Proof-of-Stake 中的验证过程比 Proof-of-Work 更快、更节能。 节点被随机选择来验证交易，它们持有的代币越多，它们被选中的可能性就越高。 这会激励节点持有更多代币并维护网络的安全性。

权益证明是工作量证明的一种有前途的替代方案，但它并非没有自身的缺点。 有些人认为它不如工作量证明安全，因为验证过程没有去中心化。 此外，单个实体有可能持有大量代币，这可能导致网络中心化。 一些使用股权证明的加密货币是 以太币 (ETH), 特所思 (XTZ), EOS （EOS），以及 卡尔达诺 （ADA）。

委托权益证明（DPoS）

委托权益证明是权益证明的一种变体，旨在解决与标准权益证明算法相关的一些挑战。 在 DPoS 中，节点被选择来验证交易，并根据它们从网络中其他节点收到的票数将它们添加到区块链中。 DPoS 背后的想法是，得票最多的节点是最受信任和最可靠的，因此应该负责验证交易。

DPoS 是一种快速高效的共识算法，因为它只需要少量节点来验证交易。 然而，它也被认为不如工作量证明或权益证明安全，因为验证节点的选择是基于它们收到的选票数量，而不是它们的计算能力或代币数量抓住。 一些 DPoS 加密货币是 Tron (TRX)、EOS (EOS) 和 Steem (STEEM)

历史证明（PoH）

历史证明 (PoH) 是一种共识算法，旨在提供传统区块链技术的替代方案。 通过将时间本身纳入区块链，历史证明（PoH）是一种共识机制，可以减少区块处理过程中网络节点的负担。 节点有自己的内部时钟，用于验证时间和事件。 Proof-of-History 仍处于早期发展阶段，尚未在加密货币行业得到广泛应用。 历史证明算法仅在 Solana 区块链上使用。 正因为如此，该网络具有极高的可扩展性，每秒可处理多达 60,000 笔交易。

拜占庭容错（BFT）

BFT 共识算法旨在即使某些节点不可靠或恶意行为也能在区块链网络中达成共识。 它们通常用于所有节点都是已知且受信任的许可区块链网络，而不是节点是匿名且不受信任的公共区块链网络。

最流行的 BFT 共识算法称为实用拜占庭容错 (PBFT)。 PBFT 的工作原理是有一个指定的领导节点，称为主要节点，负责收集交易并将其广播到网络中的所有其他节点。 网络中的每个节点都会验证交易并向主节点发送消息以批准或拒绝交易。 一旦超过三分之二的节点批准了交易，主节点就可以将交易添加到区块链中。

重要性证明

重要性证明是一种验证节点对加密货币网络的贡献并获得生成新块的权利的方法。 PoI 优于其他共识算法的一个优势是它允许在网络中更公平地分配奖励。 与仅根据节点的计算能力奖励节点的 PoW 或仅根据节点持有的代币数量奖励节点的 PoS 不同，PoI 考虑了有助于网络整体健康和福祉的各种因素.

为什么加密货币使用共识机制

加密货币需要共识算法来确保网络安全、可靠和值得信赖。 共识算法允许网络节点就交易的有效性达成一致，确保所有参与者都同意区块链的状态。 这有助于防止在加密货币网络上出现双重支出、恶意活动和其他安全问题。 它还确保交易得到快速有效的处理，以便及时确认。 最后，共识算法通过为验证交易或维护节点提供奖励，帮助激励用户继续参与网络。

底线

综上所述，区块链共识算法是区块链技术的基石，为构建整个区块链生态系统提供了信任和安全的基础。 它负责验证交易、创建新区块以及维护网络中节点之间的共识。 凭借其去中心化和防篡改的特性，共识算法为区块链用户提供了信任和透明度。 随着开发人员寻求创建更节能、可扩展和安全的算法，区块链共识算法的创新和发展仍在继续。 这是一个不断发展的领域，因此我们可以期待在未来几年看到许多激动人心的进步。