區塊鏈 PoW 共識機制的原理與認識

2021-09-10 17:22:28 字數 949 閱讀 9855

有效可靠:因為雜湊函式具有免碰撞、隱匿性以及不存在比窮舉更好地方法來使得雜湊值落在特定的範圍。利用時間戳、非對稱加密、雜湊函式以及共識機制解決了拜占庭將軍的問題。

實現了去中心化:pow 的共識機制解決了去中心化結構中各個節點間資料不一致的問題。同時這一機制保證了在這個系統中每乙個節點的公平性,即每乙個節點都有可能得到記賬權,並且記賬權不會一直停留,而是通過算力競爭之後隨機獲得,實現某種意義上的公平以及去中心化,投入的精力越大獲得記賬權的概率越大。

安全性較高:由於要獲得大多數節點的認可,則攻擊者必須投入超過總體一半的運算量,這使得攻擊者的難度變得巨大。

浪費能源:因為 pow 是依賴雜湊運算從而得到記賬權的。因此投入其資源消耗比其他的共識機制往往要高,效能效率低下。

自私挖礦:在挖礦之外,存在另外一種收益更大的演算法,同時這個演算法不利於整個網路的利益,這證明了 pow 不是激勵相容的。自私礦池挖出新塊之後,暫時不發布這個區塊,而是繼續挖下乙個區塊,當發現網路上其他的別人也挖出新區塊時再發布這個區塊,這樣可以獲得更高的收益,因為在下乙個區塊發布到別人公布自己挖過的區塊之間的這一段時間自己已經在挖第二個區塊了,這意味著在同等算力之下省掉了一部分時間,某種意義上也就是算力得到了提高,而這就能夠使得自己獲得的獎勵越多,也更有利於吸引其他礦工加入自私礦池。

中心化現象日趨嚴重:後期開發出了針對抗 asic 的演算法,有技術以及富有者,能夠獲得開發出更精良的裝置來進行挖礦,而這在某種意義上相當於壟斷算力,這與區塊鏈的去中心化背道而馳了。同時因為自私礦池的存在,使得區塊鏈的中心化現象越來越嚴重。

pow 十分浪費能源,一部分原因是其計算的雜湊函式沒有任何意義,所以可以將其計算的物件換為國防以及科研領域中的難題,如此則能源的利用有了其價值。

對於自私挖礦的的問題,可以在發生分叉的時候,可做出的選擇有如下兩種:

對於針對 asic 而產生的中心化問題,可以參照以太坊的 ethash 演算法。該演算法的特點是挖礦的效率基本與 cpu 無關,而與記憶體大小、頻寬正相關。

區塊鏈共識演算法 POW

pow proof of work 工作量證明 工作量證明即挖礦,通俗來說就是幹的越多,收穫越多。即通過與或運算,來計算出乙個滿足規則的隨機數,即獲得了本次的記賬權。在發出本輪需要記錄的資料之後,全網其他節點驗證之後一起儲存。乙個符合要求的區塊雜湊值block hash由n個前導的零組成 零的個數取...

區塊鏈共識演算法之POW

pow,proof of work,即工作量證明,是著名公鏈bitcoin所採用的共識演算法。那麼pow到底是什麼玩意呢?簡單來說,pow就是乙個證明,證明你確實做了一定量符合要求的工作。通常 這份工作 做起來有些難度,但是驗證方卻很容易通過結果來驗證是否做了相應的工作。一句話介紹下位元幣的pow到...

區塊鏈共識機制

1 工作量證明共識機制pow proof of work 工作量證明是指使用者使用計算機算力耗電的成本,人稱挖礦,率先算出區塊唯一雜湊的礦工會得到這個區塊的獎勵,然後礦工們爭著計算出區塊的雜湊特定唯一值 這一數學問題答案 代表 位元幣 2 權益證明共識機制pos proof of stake 權益證...