区块链技术始于2009年,当时化名中本聪推出了比特币区块链。最初是一项实验,现在已成为一项全球运动。由于这种增长,现在需要专用硬件来使用称为工作量证明的共识机制来挖掘比特币。过去可以在自己的电脑上挖矿。先是电脑处理器够用,再升级就是显卡。如今,只有当你是专业农场且电力便宜时,挖矿才有回报。就比特币而言,通过工作量证明进行挖矿需要大量电力。这是因为专门的挖矿设备需要消耗计算能力来解决算法。该算法称为Sha-256,如果解决方案成功,就会支付所谓的区块奖励——奖励就是比特币。由于高能耗,许多区块链现在正在放弃将工作量证明作为共识机制的选择。随着即将到来的“合并”更新,以太坊将不再依赖工作量证明。然后将通过一种称为权益证明的不同方法达成共识。但共识机制到底是什么,为什么有必要?让我们仔细看看区块链是如何工作的。区块链如何运作共识一词的意思是“一致”。更具体地说,它指的是人们在一个问题上的共识。它代表了每个区块链的核心元素。在区块链中,交易由所谓的验证器存储在块中。然后形成一条无限延伸的链条。因此得名“区块链”。区块链是由世界各地的独立计算机社区维护的公共分布式数据库。这个独立的社区形成了一个由节点和验证者管理的点对点网络。他们确认区块链的状态。为了保证数据库不被篡改,大多数参与者必须承认区块链的相同状态:寻求共识。因此,共识机制是一种在参与者之间就区块链状态达成一致的算法。这些机制用于确保所有参与者都拥有相同的数据库副本。在这种情况下,只有大多数人同意相同的操纵状态(称为51%攻击)才能推翻网络。这是一种危险,尤其是对于工作量证明较小的区块链而言,因为您可以在某些网站上租用计算能力。部分由于高能耗和51%攻击,近年来开发了其他共识方法。有些人比其他人更成功。到目前为止,还不存在完美的共识程序。最著名的共识程序,工作量证明(POW)是最古老的共识方法。这是通过计算能力达成共识的地方。参与者面临一个复杂的算术问题,他们必须使用硬件来解决。他们因使用资源(硬件和能源)而获得奖励。目前有远离PoW的趋势,主要是由于高能耗。众所周知,基于POW的区块链包括以太坊、比特币和门罗币。ProofofStakePoS可能是继POW之后最流行的共识机制。它代表“股权证明”,因为这里对所提供的资产和规定的期限达成共识。针对比特币的高能耗,2012年引入了权益证明。由于POS不挖矿,因此无法利用网络的算力。攻击者必须获得超过一半的流通硬币才能做到这一点。权益证明区块链的著名示例是Solana和Avalanche。委托权益证明DPOS是众所周知的权益证明改进。在这里,代表是民主选举产生的,他们负责网络中的某些任务。任务包括验证块和确认区块链的状态。选民的投票权通常根据代币数量进行加权。Cardano、EOS、Tron和Cosmos等区块链都使用DPOS。未知的共识机制ProofofMan是一种鲜为人知的共识机制。在这里,网络参与者证明他们是真实的人,从而被授权参与网络活动。这种证据可以由某些任务甚至生物识别数据提供。这对去中心化特别有利,因为每个人在网络中只代表一次。基于某种形式的POP的区块链包括Idena和Humanode。权威证明权威证明用于选择受信任的参与者,然后允许他们执行某些任务。选择通常取决于参与者的声誉。参与者在被视为区块链上的验证者之前要经过一个申请流程。这个过程通常基于申请人的真实身份。这保证了POA网络的高可靠性,但也存在安全风险。最著名的区块链权威证明示例是BNBChain,以前称为BinanceSmartChain。工作证明与股权证明:哪个最好?虽然工作量证明被认为是最安全的共识算法,但许多区块链现在更喜欢权益证明算法。这主要与环境因素有关,但区块链的可扩展性也起着重要作用。作为数字黄金的比特币网络可以在低交易量的情况下生存下来,并将安全放在第一位,但情况与以太坊等网络不同,后者从根本上依赖于快速和廉价的交易。因此,权益证明对于这些区块链来说是一种更具吸引力的共识方法。但这里也有一些弱点。主要的批评是它让“富者更富”,通常会创建中心化网络。例如,以太坊网络验证器需要32ETH(约87,000美元)才能获得批准。这为新投资者和小投资者设置了一个巨大的进入壁垒,而那些拥有必要资本的人可以轻松地从其持有的股票中获得回报,从而扩大了小投资者和大投资者之间的差距。区块链三难困境适用于共识程序的选择。这说明区块链不能同时满足所需的去中心化、可扩展性和安全性,因为其中一个因素只能以牺牲另一个因素为代价来实现。一般来说,可扩展的区块链不是很分散,安全的区块链很慢。
