共識算法的不同類型是什麼？

工作證明及其在區塊鏈安全中的作用

1。工作證明（POW）是最早，最廣泛的共識機制之一，最初由Bitcoin實施。礦工競爭解決複雜的加密難題，需要實質性的計算能力。第一個解決難題的人有權在區塊鏈上添加新的區塊，並獲得新鑄造的硬幣的獎勵。

2。此過程可確保權力下放和安全性，因為更改任何塊都需要重新挖掘所有後續塊，這在計算上對於惡意參與者來說是不可行的。與POW相關的高能量消耗引發了加密貨幣社區中關於可持續性的辯論。

3。儘管有缺點，但POW仍然是公共區塊鏈安全性的黃金標準。 Bitcoin和Litecoin等網絡由於對攻擊的抵抗力和在分佈式節點之間保持無信任共識的能力而繼續依賴它。

4。採礦的競爭性質激發了誠實的參與，因為不誠實的行為不會產生任何回報，並且會浪費資源。這種經濟模型基於基於功率的系統的可靠性。

5。存在POW的變體可以調整難度和哈希算法，旨在抵制ASIC等專業硬件的集中化。一些加密貨幣使用內存障礙功能來為單個礦工的競爭環境升級。

股份證明和節能驗證

1。股份證明（POS）用經濟利益代替了計算工作，作為驗證交易和創建塊的基礎。根據其持有的加密貨幣量和願意將“股權”作為抵押品選擇驗證者。

2。與POW相比，這種機制大大降低了能源消耗，使其成為環保項目的吸引人替代品。以太坊通過“合併”向POS的過渡標誌著該模型主流採用的關鍵轉變。

3。在POS系統中，攻擊者需要獲得大部分循環供應，以損害網絡，這變得非常昂貴。削減條件通過沒收部分固定資產來懲罰惡意驗證者。

4.委託允許用戶即使不運行驗證器節點，也可以促進更廣泛的網絡參與，即使他們不運行驗證器節點。此功能增強了各種基於POS的生態系統的權力下放和可訪問性。

5。一些POS實現將隨機化納入驗證器選擇中，以防止可預測性和增強安全性。 Cardano和Polkadot等協議使用POS的細微版本來平衡公平和效率。

授權的股份證明和可伸縮性優勢

1。授權的股份證明（DPO）引入了一個投票系統，在該系統中，令牌持有人選出有限數量的代表來代表他們驗證街區。該結構增加了交易吞吐量並減少了確認時間。

2。像EOS和TRON這樣的網絡利用DPO來實現高可擴展性，每秒處理數千筆交易。積極驗證者數量減少，簡化了共識，但引起了人們對集中化的擔憂。

3。預計當選的代表將以網絡的最大利益行事，因為績效差或惡意行為可能會通過社區投票導致撤職。這種問責機制使驗證者和利益相關者之間的激勵措施保持一致。

4。塊生產計劃通常是在DPO中固定的，可以進行可預測的性能和有效的資源計劃。但是，對一小部分節點的依賴增加了勾結或有針對性攻擊的風險。

5。 DPO展示瞭如何交織在一起的治理和共識，以某種權力下放為代價，可以更快地決策。它吸引了優先使用用戶體驗和低延遲交易的平台。

加密空間中的其他顯著共識模型

1。權威證明（POA）依賴於預先批准的身份驗證的驗證器，通常用於私人或財團區塊鏈。信任置於驗證者的聲譽中，而不是計算能力或經濟股份。

2。歷史證明（POH），由Solana使用，使用加密時間戳在共識之前訂購交易，從而增強吞吐量。它與其他機制（如POS）結合使用，以實現高速處理。

3。定向的無環圖（DAGS）代表區塊鏈結構的替代方案，其中每個新事務都驗證了先前的交易。 IOTA和NANO等項目使用基於DAG的共識來消除礦工並降低費用。

4。拜占庭的容錯（BFT）變體，包括實用的BFT和HotStuff，用於需要快速終止性和強大一致性的網絡中，例如Binance Smart Chain和Facebook的Diem（以前是Libra）。這些模型可容忍多達三分之一的故障或惡意節點。

5。每種共識算法都反映了權力下放，安全性和可擴展性（所謂的“區塊鏈三元素”）之間的獨特權衡。開發人員根據項目的優先級和目標用例選擇模型。

常見問題

POW和POS之間的主要區別是什麼？ POW要求礦工使用硬件和電力解決計算難題，而POS根據其持有的加密貨幣和股權作為抵押品選擇驗證器。 POS消耗的精力要少得多，並依靠經濟激勵措施來確保誠實。

以太坊為什麼從POW轉換為POS？以太坊過渡到POS，以提高可擴展性，減少環境影響並降低驗證者進入障礙。該變化將網絡的能源消耗降低了99％以上，並引入了更可預測的發行和積分獎勵。

區塊鏈既可以分散又快速？由於區塊鏈三元素，實現高分散式和速度既具有挑戰性。一些網絡為性能犧牲了完全的權力下放化，而另一些網絡則使用2層解決方案或新穎的共識設計來平衡這些屬性而不會損害安全性。

共識算法如何防止雙重支出？共識算法確保所有節點都同意交易順序和有效性。一旦交易被確認並嵌入了區塊鏈中，它將需要對大多數網絡的大部分覆蓋，而網絡的大部分網絡在經濟或計算上是在精心設計的系統中是不切實際的。