共识算法的不同类型是什么？

工作证明及其在区块链安全中的作用

1。工作证明（POW）是最早，最广泛的共识机制之一，最初由Bitcoin实施。矿工竞争解决复杂的加密难题，需要实质性的计算能力。第一个解决难题的人有权在区块链上添加新的区块，并获得新铸造的硬币的奖励。

2。此过程可确保权力下放和安全性，因为更改任何块都需要重新挖掘所有后续块，这在计算上对于恶意参与者来说是不可行的。与POW相关的高能量消耗引发了加密货币社区中关于可持续性的辩论。

3。尽管有缺点，但POW仍然是公共区块链安全性的黄金标准。 Bitcoin和Litecoin等网络由于对攻击的抵抗力和在分布式节点之间保持无信任共识的能力而继续依赖它。

4。采矿的竞争性质激发了诚实的参与，因为不诚实的行为不会产生任何回报，并且会浪费资源。这种经济模型基于基于功率的系统的可靠性。

5。存在POW的变体可以调整难度和哈希算法，旨在抵制ASIC等专业硬件的集中化。一些加密货币使用内存障碍功能来为单个矿工的竞争环境升级。

股份证明和节能验证

1。股份证明（POS）用经济利益代替了计算工作，作为验证交易和创建块的基础。根据其持有的加密货币量和愿意将“股权”作为抵押品选择验证者。

2。与POW相比，这种机制大大降低了能源消耗，使其成为环保项目的吸引人替代品。以太坊通过“合并”向POS的过渡标志着该模型主流采用的关键转变。

3。在POS系统中，攻击者需要获得大部分循环供应，以损害网络，这变得非常昂贵。削减条件通过没收部分固定资产来惩罚恶意验证者。

4.委托允许用户即使不运行验证器节点，也可以促进更广泛的网络参与，即使他们不运行验证器节点。此功能增强了各种基于POS的生态系统的权力下放和可访问性。

5。一些POS实现将随机化纳入验证器选择中，以防止可预测性和增强安全性。 Cardano和Polkadot等协议使用POS的细微版本来平衡公平和效率。

授权的股份证明和可伸缩性优势

1。授权的股份证明（DPO）引入了一个投票系统，在该系统中，令牌持有人选出有限数量的代表来代表他们验证街区。该结构增加了交易吞吐量并减少了确认时间。

2。像EOS和TRON这样的网络利用DPO来实现高可扩展性，每秒处理数千笔交易。积极验证者数量减少，简化了共识，但引起了人们对集中化的担忧。

3。预计当选的代表将以网络的最大利益行事，因为绩效差或恶意行为可能会通过社区投票导致撤职。这种问责机制使验证者和利益相关者之间的激励措施保持一致。

4。块生产计划通常是在DPO中固定的，可以进行可预测的性能和有效的资源计划。但是，对一小部分节点的依赖增加了勾结或有针对性攻击的风险。

5。DPO展示了如何交织在一起的治理和共识，以某种权力下放为代价，可以更快地决策。它吸引了优先使用用户体验和低延迟交易的平台。

加密空间中的其他显着共识模型

1。权威证明（POA）依赖于预先批准的身份验证的验证器，通常用于私人或财团区块链。信任置于验证者的声誉中，而不是计算能力或经济股份。

2。历史证明（POH），由Solana使用，使用加密时间戳在共识之前订购交易，从而增强吞吐量。它与其他机制（如POS）结合使用，以实现高速处理。

3。定向的无环图（DAGS）代表区块链结构的替代方案，其中每个新事务都验证了先前的交易。 IOTA和NANO等项目使用基于DAG的共识来消除矿工并降低费用。

4。拜占庭的容错（BFT）变体，包括实用的BFT和HotStuff，用于需要快速终止性和强大一致性的网络中，例如Binance Smart Chain和Facebook的Diem（以前是Libra）。这些模型可容忍多达三分之一的故障或恶意节点。

5。每种共识算法都反映了权力下放，安全性和可扩展性（所谓的“区块链三元素”）之间的独特权衡。开发人员根据项目的优先级和目标用例选择模型。

常见问题

POW和POS之间的主要区别是什么？ POW要求矿工使用硬件和电力解决计算难题，而POS根据其持有的加密货币和股权作为抵押品选择验证器。 POS消耗的精力要少得多，并依靠经济激励措施来确保诚实。

以太坊为什么从POW转换为POS？以太坊过渡到POS，以提高可扩展性，减少环境影响并降低验证者进入障碍。该变化将网络的能源消耗降低了99％以上，并引入了更可预测的发行和积分奖励。

区块链既可以分散又快速？由于区块链三元素，实现高分散式和速度既具有挑战性。一些网络为性能牺牲了完全的权力下放化，而另一些网络则使用2层解决方案或新颖的共识设计来平衡这些属性而不会损害安全性。

共识算法如何防止双重支出？共识算法确保所有节点都同意交易顺序和有效性。一旦交易被确认并嵌入了区块链中，它将需要对大多数网络的大部分覆盖，而网络的大部分网络在经济或计算上是在精心设计的系统中是不切实际的。