PoW,Pos,DPoS,分布式一致性演算法優劣分析

2021-08-18 14:20:24 字數 1337 閱讀 8015

pow:礦工通過把網路尚未記錄的現有交易打包到乙個區塊,然後不斷遍歷嘗試來尋找乙個隨機數,使的新區塊加上隨機數的雜湊值滿足一定難度的條件,找到滿足條件的隨機數就相當於確定了區塊鏈最新的乙個區塊,也相當於獲得了區塊鏈的本輪記賬權。礦工吧滿足條件的區塊在網路中廣播出去,全網其他節點在驗證該區塊滿足挖礦難度條件,同時區塊裡的交易資料符合協議規範後,將各自把該區塊鏈結到自己版本的區塊鏈上從而在全網行程對當前網路狀態的共識。

優點:完全去中心化,節點自由進出,避免了建立和維護中心化信用機構的成本,只要網路破壞者的算力不超過全網50%,網路的交易狀態就能達成一致

缺點:挖礦造成大量的資源浪費,同時挖礦的獎勵機制也造成礦池算力的高度集中,背離了當初去中心化設計的初衷,更大的問題是pow機制達成共識的週期比較長,每秒鐘最多只能做七筆交易,不適合商業應用

pos:要求節點提供擁有一定數量的代幣證明來獲取競爭區塊鏈記賬權的一種分布式共識機制,如果單純依靠代幣餘額來決定記賬者必然使得富有者勝出,導致記賬權的中心化,降低共識的公正性,因此不同的pos機制在權益證明的基礎上,採用不同方式來增加記賬權的隨機性來避免中心化,例如點點幣(peercoin)pos機制中擁有最多鏈齡長的位元幣獲得記賬權的機率就越大,nxt和blackcoin則採用乙個公式來**下乙個記賬的節點,擁有多的代幣被選為記賬節點的概率就越大;

優點:在一定

程度上縮短了共識達成的時間,降低了資源浪費

缺點:破壞者對網路攻擊的成本低,網路安全性有待驗證,另外擁有代幣數量大的節點獲得記賬權的機率更大,會使得網路的共識受少數富裕賬戶支配從而失去公正性。

dpos :類似於董事會投票,位元股(bitshares)採用的pos機制是持股者投票選出一定數量的見證人,每個見證人按順序有兩秒鐘的許可權時間生成區塊,若見證人在指定的時間片不能生成區塊,區塊生成許可權交給下乙個時間片對應的見證人。持股人可以隨時通過投票更換這些見證人,dpos的這種設計使得區塊的生成更快捷更節能。

優點:大幅度縮小參與驗證和記賬節點的數量,可以達到秒級共識驗證

缺點:選舉固定數量的見證人作為記賬候選人有可能不適合完全去中心化的場景,另外在網路節點數量少的場景,選舉的見證人代表性也不強。

分布式一致性演算法

:基於傳統的分布式一致性技術,其中有分為拜占庭將軍問題的拜占庭容錯演算法,如pbft,另外解決非拜占庭將軍問題的分布式一致性演算法(pasox,raft)

優點:實現秒級的快速共識機制,保證一致性

缺點:去中心化程度不如共有連上的共識機制,更適合多方參與的多中心商業模式

分布式一致性

分布式一致性是指在分布式環境中對某個副本資料進行更新操作時,必須確保其他副本也會更新,避免不同副本資料不一致。分布式系統乙個重要的問題時解決資料複製,一是為了增加系統的可用性防止單點故障,二是提高系統可用性,通過負載聚恆,使分布在不同位置的資料副本能夠提供服務。理想狀態下,當然希望分布式系統能夠實現...

分布式一致性

分布式系統的乙個重要問題是資料的複製。對資料的複製一般有兩個原因 資料複製的主要難題是保持各個副本的一致性。即在更新乙個副本時,必須確保同時更新其他的副本,否則資料的各個副本將不再相同。一致性模型實質上是程序和資料儲存之間的乙個約定。正常情況下,乙個資料項上執行讀操作時,它期待該操作返回的是該資料在...

分布式一致性問題

典型情況 三個副本構成乙個group 1.強一致性 所有的副本更新成功才返回。同時,p向s1 s2同步的過程,可以進行優化,借鑑gfs的流水線複製方式 p s1 s1 s2 以便充分利用每個node的頻寬資源。2.最終一致性 在經過乙個不一致視窗後,副本最終處於一致的狀態。如上圖是一種簡單的最終一致...