PoS、PoW 和 11 个您不知道的其他区块链协议
什么是共识?如果从广义上讲,共识是使相关各方都满意的协议。这是民主和权力下放的关键,尤其是分布式注册技术。看看BTC :虽然中本聪是他神秘的创始人,但他(或她!)对社区没有任何权力。比特币和区块链一样,是完全透明和开放的,在这个网络中每个节点都是平等的。
在狭义上,我们在密码学中使用,共识是一个决策程序。其目标是确保所有网络参与者在添加新信息、数据块或交易批次后就其当前状态达成一致。换句话说,共识协议确保链是正确的,并提供激励以保持诚实的参与者。这是一个重要的结构,可以防止出现单独一人控制整个系统的情况,并确保每个人都遵守网络规则。
区块链协议的简短回顾
协议是一组规则。
它有助于:
确保在线交易的可行性;
消除双重浪费的可能性;
确保参与者不作弊。
区块链协议是金额:
确定性逻辑规则;
密码学和加密作为安全的基础;
社会鼓励支持网络协议。
让我们回顾一下当今存在哪些区块链协议,它们的使用地点,以及它们的优缺点。
免责声明:文章将进行补充和编辑,以提供最准确的信息。
我们将从行业的乳齿象开始。工作量证明 (PoW) 和权益证明 (PoS) 是开创性的协议,通常用作其他现代共识协议的原型。
工作量证明(PoW)
原理:求解难,查结果容易。
性能:低。
DLT 环境:公共区块链。
完成:概率。
使用示例:比特币、以太坊、莱特币。
比特币区块链可能是复制最多的区块链协议。众多节点根据 PoW 共识算法确认交易。要添加新块,参与者必须证明他/她已经完成了某项工作。准确地说,它解决了一个非常困难的任务,即找到符合某些规则的哈希。第一个幸运地找到正确组合的人有机会向链中添加一个区块。
因此,参与 PoW 意味着计算资源的成本,但好处是可以在参与者绝对不信任彼此的环境中实施。任何人都可以加入网络,因为它是一个不需要许可(无需许可)的区块链。尽管点对点可扩展性很高,但交易率仍然很低。
另一个问题是网络成员的动机——他们通常加入是为了致富,而不是维护正义。随着时间的推移降低挖矿费用并在未来降低佣金会极大地影响网络安全。
股权证明(PoS)
原理:网络信任验证者,验证者以自己的资源作为出块能力的质押:份额越大,网络允许出块的概率越高。
性能:高。
DLT 环境:公共/私有区块链。
完成:概率。
使用示例:NXT、Tezos、很快以太坊。
PoS 的技术特点是没有复杂和不必要的计算。网络参与者不是与其他人竞争,而是承诺他们的加密货币活动,例如以太坊中的以太(Ethereum),并等待他们被选中创建一个新单元。
参与者对安全性感兴趣,因为他们自己拥有系统的硬币。该算法根据属于它的份额选择一个验证器。因此,如果参与者拥有 5% 的股份,则将检查 5% 的交易。这个想法是,验证者底层加密货币的比例越高,他/她对操纵验证过程的兴趣就越小。
与 PoW 算法的情况一样,PoS 中交易的完成是概率性的。尽管与比特币网络上的交易相比,交易速度相对较快,但仍然需要代币。此外,怀疑论者指出这样一个事实,即持有大量股权的验证者将被更频繁地选择,因此将获得更多代币:富人越来越富有。
委托权益证明(DPoS)
Principle: Participants delegate the production of new blocks to a small and fixed number of elected validators. 竞争激烈,但利润丰厚。
性能:高。
DLT 环境:公共/私有区块链。
完成:概率。
使用示例:EOS、比特股。
委托权益证明 (DPoS) 可以通过减少验证器的数量来高速创建块并每秒处理更多事务。在投票过程中,硬币持有者选择验证者来形成区块。每张投票的权重由投票人的资产总和决定。代币持有者可以随时为验证者投票。这决定了网络的高度灵活性:如果大多数表演者失败,社区将立即投票替换他们。
新区块的产生每 1-2 秒发生一次。与 PoS 相比,该协议更快、更公平,因为“委托”验证器后来与其选民共享代币。尽管如此,完成区块的确认仍然落在网络所有其他成员的肩上。
活动证明 (PoA)
原理:PoW 和 PoS 的混合。
性能:低。
DLT 环境:公共。
完成:概率。
用法示例:Decred。
活动证明 (PoA) 结合了 PoW 和 PoS 协议,这意味着参与者可以挖掘或放下份额来验证区块。因此,PoA 协议提供了矿工和网络普通成员之间的平衡。
位置证明 (PoL)
原理:信标用于通知处于同步状态的节点,然后用临时标记标记其存在。
表现:一般。
DLT 环境:公共。
完成:立即。
使用示例:泡沫、铂金。
位置证明 (PoL) 允许用户保护特定的 GPS 位置,从而在网络上验证自己。有趣的是,这个区块链协议依赖于 BFT 信标,它在区块链中记录地理位置和时间标记,从而防止系统中断和欺诈。
重要性证明 (PoI)
原则:类似于 PoS,但具有影响您排名的其他属性。
性能:高。
DLT 环境:公共。
完成:概率。
用法示例:NEM。
该算法的行为几乎类似于 PoS,但包括三个组件:
账户中的代币数量;
账户操作活动;
账户持有人在网络上花费的时间。
第一个参数在验证交易的评级中起着至关重要的作用;第二个和第三个参数只是帮助建立帐户的“价值”。token 的总和越小,其他参数的影响就越强。
因此,由于其活跃度和在网络中的持续存在,一个拥有数十万代币的账户可以将重要性系数增加近 3 倍。另一方面,对于拥有数亿代币的人来说并不重要。
经过时间证明 (PoET)
原则:区块是在等周期的可信环境中创建的。
表现:一般。
DLT 环境:私有区块链,有无权限。
完成:概率。
使用示例:英特尔。
英特尔并没有落后,并开发了自己的区块链协议,称为 IntelLedger。
该系统类似于工作量证明,但耗电量较少。该算法不是参与者解决密码难题,而是在可信执行环境 (TEE) 环境中工作,例如英特尔软件保护扩展 (SGX)。PoET 协议保证区块是随机生成的,无需任何必要的努力。
授权证明 (PoA)
原理:银行和保险公司的半中心化区块链
性能:高
DLT 环境:公共、私人或财团。
完成:概率
使用示例:Kovan、Rinkeby、Giveth、TomoChain、Rublix、Swarm City、Colony、Go Chain。
与 PoS 和 DPoS 类似,在 PoA 中,验证器保护区块链并能够生成新块。只有当验证者达到绝对多数时,才会在区块链上创建新块。
通过识别预先选择的权限,PoA 共识变得集中。因此,它适用于私有区块链和财团,例如一组银行或保险公司,以获得更好的可扩展性。所有验证者的身份都是公开的,可由任何第三方验证。验证者的身份受到威胁,他们的行为符合网络的最大利益。
燃烧证明(PoB)
原理:燃烧已开采的 PoW 加密货币以换取采矿特权或替代货币的硬币/代币
性能:中等
DLT 环境:公共
使用示例:Slimcoin 和 Counterparty
矿工以燃烧它们的方式将硬币发送到一个不可使用的地址(一个食客地址)(硬币不能再被访问和再次使用)。由于 PoB 交易记录在区块链上,不可否认的证据表明代币无法访问,并且用户得到了奖励。
这个想法是,用户表现出愿意为长期投资承受短期损失——在系统上挖矿的终身特权。用户燃烧的硬币越多,挖掘下一个区块的机会就越大。
容量证明 (PoC)
原理:矿工将执行的“工作”量取决于用于绘图过程的可用磁盘空间量。
性能:高效
DLT 环境:公共
使用示例:Burstcoin 和比特币矿石
PoC 与 PoW 相似,但有相当大的区别——在 PoC 中,不是做大量的工作来验证每个区块,而是在称为“绘图”的过程中提前完成工作;此过程的结果稍后用于验证每个块。
绘图是生成称为“绘图文件”的特殊文件的过程,该文件存储大量预先计算的哈希值。挖掘算法的最短解决方案授予挖掘下一个区块的权利。PoC 高效、廉价且分布式。
大脑证明(PoB)
原理:该协议为出版商和内容企业提供了一种智能社交货币
性能:快速高效
DLT 环境:公共
使用示例:Steemit
PoB 是一种可扩展的区块链协议,用于公开访问且不可变的内容,伴随着快速且免费的数字代币——STEEM——帮助人们通过大脑赚钱,因此得名。STEEM 是一种创建不断增长的社区的手段,其成员通过内置的奖励结构增加价值。
PoB 是一个名为 Steemit 的公共发布平台,任何互联网应用程序都可以从中共享数据,以奖励那些贡献了这些有价值内容的人。
物理地址证明 (PoPA)
原理:身份验证DApp
性能:高
DLT 环境:私有
使用示例:ConsenSys 和 POA 网络
物理地址证明(PoPA)是一种将现实生活中的物理元素与区块链技术连接起来的 DApp。这有助于验证个人的身份。PoPA 将一个人的物理地址与钱包地址连接起来,他们在其中控制各自的私钥。
每次用户在 DApp 中验证他/她的卡时,PoPA 协议都会刷新自己的记录并调用 ERC780 投机合约来存储用户/地址连接。
概念验证 (PoC)
原理:论证任何区块链项目的可行性
性能:未知
DLT 环境:私有
使用示例:未知
概念证明 (POC) 可用于任何领域,包括投票跟踪器、记录存储、法律文件等。 POC 可以是没有任何支持代码的原型,也可以是具有基本功能集的最小可行产品 (MVP) . POC 是一种用于内部组织更好地了解特定项目的模型。
共识协议是分布式系统的一个组成部分。它们有助于实现正义,避免在参与者之一(节点)出现故障时出现系统故障。其次,去中心化的环境需要有助于推进和改变总体状态的解决方案,即使在没有人信任任何人的环境中也是如此。某些规则有助于达成“共识”。
我们回顾了已经在数十个项目中使用的最流行的协议。尽管如此,还有交叉弹性 (XFT)、Paxos、Sieve、Raft 协议、拜占庭弹性 (BFT)、有向无环图 (DAG),甚至通过我们将在后面描述的心理实验进行的非区块链。
如果您有任何问题和要求(例如,审查某个区块链协议),请在文章下方发表评论。