共识算法的类型

分布式分类帐技术的主要特征是它缺乏中央权限。 这意味着作为技术的核心，参与者需要就分类账的状态达成一致。 这是任何分布式系统的基本组成部分，其实现方式定义了体系结构的其余部分。 这称为共识算法。

由于其压倒性，共识算法是分布式系统的核心。 它是核心部分，对于希望创建协议的人员，必须仔细考虑其设计和实现。 一个好的共识算法需要给出以下结果：

1.协议：网络中的所有节点都必须达到有关网络状态的结果。

2.容错：即使存在错误或不诚实的节点，该算法也应具有正常工作的能力。

3.终止：共识过程必须明确停止，然后所有节点才能做出决定。

4.诚信：所有节点应在一个共识周期内实现最终性。

这些是工作共识机制的基本特征。 特定算法可能具有更多或不同版本的概念，但是在某些方面，所有这些都可以由任何分散协议共享。 此外，共识算法还具有工作所需的基本属性层。

这些是：

1.一致性：此属性意味着所有诚实节点都产生与正确值相同的值。

2.公差：承受某些故障或不诚实节点的能力以及网络的恢复能力。

3.活力：只要受损节点的数量低于容限，这些节点就不会停止或延迟网络达成共识。

4.身份验证：此属性确保有一种机制可以验证参与者节点的身份。

5.法定人数结构：在分布式系统中，仅需要最少的投票数即可操作。

6.不可否认性：一种验证发件人帐户身份的方法，以便它可以对交易提出异议。

7.平等权力：网络中的所有节点必须具有相同的容量，没有中央机构能够推翻决策。

同样，这是理想的分散共识算法的一组基本属性。 并非所有实际机制都符合这些规则集。 IOTA是一个示例，它具有一个中央观察员，该观察员能够修改节点的决策。 对于纯粹主义者而言，这样的包含意味着IOTA即使具有其他特性也并不是真正的去中心化网络。

在审查最常用的共识算法之前，我们需要注意一些事项。 我们将在大多数情况下讨论区块链的工作。 就是说，被称为区块链的数据结构就是这些数据结构的工作地方。 其他数据结构也可以用在分散网络中，例如有向无环图（DAG），哈希图等。它们具有共识算法。

话虽如此，区块链仍然是最受欢迎的数据结构。 它首先是用比特币实现的。 以太坊采用了它，甚至现在，新的第三代协议（如Cardano）都使用它。 似乎在可预见的未来，区块链仍将是主导技术。

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共识算法的类型

在这里，我们将对区块链中最受欢迎的概述。

工作证明

工作量证明是第一个可行的共识算法，仍然是使用最广泛的算法。 在其中，各个节点竞争找到哈希函数，该哈希函数表示块内的事务列表，并在其顶部添加随机数。 随机数是一个数字，要求散列函数前面带有多个零才能有效。 查找此哈希函数的过程称为挖掘。

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所有网络节点都在非常苛刻的采矿过程中竞争，以获得比特币作为奖励。 许多人批评工作证明的能量强度是浪费的，并且对环境有害。 此外，采矿的电力和硬件成本导致了少数国家/地区网络的集中化。

这导致设计了新的共识算法。

权益证明

权益证明（PoS）是工作量证明（PoW）的主要替代方法，在区块链领域已迅速获得关注。 在其中，网络中的节点存放协议的主要货币并锁定一段时间。 这使他们可以输入半随机彩票来验证下一个交易块。

选择的可能性取决于所放硬币的数量。 存入1,000个金币的节点比存入500个金币的节点更有可能被选中。这可以导致集中化，因为那些拥有较大资金池的节点可以主导网络。 即使有这种可能性，支持者也声称PoS比PoW便宜运行，因为不需要昂贵的硬件来验证交易。

委托权益证明

这是PoS的变体。 在这里，利益相关者使用他们的硬币来选择哪个节点将验证下一个交易块。 参与者分配资金的节点成为验证者，并负责将块传播到网络。 如果利益相关者行动缓慢或行为不诚实，他们可以将其投票出去。 由于可以成为验证者的节点数量有限，并且在表决之前通过其他某种方式进行选择，因此该模型具有更高的集中度。

经过时间证明

这是少数区块链的首选共识算法。 在这里，每个节点都会生成一个随机的等待周期，在该周期内节点进入睡眠状态。 首先唤醒的节点将成为下一个验证器。 缺点是系统必须知道节点的身份，因为等待时间必须是随机的。 否则，不诚实的节点会欺骗系统。

共识算法是区块链的核心。 这是主要的设计决策，它决定了什么可能以及系统其余部分的执行速度。 对于那些希望在给定协议中进行开发的人，或者对于试图确定哪种协议将来将是最佳协议的投资者而言，了解基础知识至关重要。

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共识算法类型的文章首先出现在Daily Hodl上。

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编译者/作者：wanbizu AI

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