在每種偉大的加密貨幣背后，都有著一個(gè)偉大的共識(shí)算法。沒(méi)有共識(shí)算法是完美的，但是它們各有千秋。在加密世界中，需要共識(shí)算法來(lái)防止重支付。這是迄今為止一些最流行的共識(shí)算法的簡(jiǎn)要介紹，從區(qū)塊鏈到DAG以及介于兩者之間的所有內(nèi)容。

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1. 工作量證明：POW （Proof - of -Work）

代表項(xiàng)目：BTC.ETH.BCH.LTC.Doge

優(yōu)點(diǎn)：目前最安全的共識(shí)算法

缺點(diǎn)：需要成長(zhǎng)期，吞吐速度慢

工作量證明是第一個(gè)區(qū)塊鏈共識(shí)算法。由中本聰（Satoshi Nakamoto）設(shè)計(jì)用于比特幣區(qū)塊鏈，我們要感謝PoW，感謝我們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)看到的大量采礦作業(yè)和電力消耗。但是在行業(yè)發(fā)展的這個(gè)階段，它開(kāi)始被認(rèn)為是一種過(guò)去的技術(shù)。甚至以太坊也從PoW遷移到更多能源和經(jīng)濟(jì)高效的PoS。有這么多新的替代方案，很難理解為什么新的區(qū)塊鏈會(huì)使用PoW。

在PoW中，礦工解決了無(wú)用的難題，從而創(chuàng)建了區(qū)塊。PoW在“最長(zhǎng)鏈勝”系統(tǒng)上運(yùn)行。因此，假設(shè)大多數(shù)礦工都在同一鏈上工作，那么增長(zhǎng)最快的人將是最長(zhǎng)，最值得信賴的。因此，只要礦工投入的工作中超過(guò)50％是誠(chéng)實(shí)的，區(qū)塊鏈就是安全的。

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2. 權(quán)益證明：POS ( Proof - of - Stake )

代表項(xiàng)目：ETH2.0.Peercoin

優(yōu)點(diǎn)：攻擊成本更高，節(jié)能，可擴(kuò)展

缺點(diǎn)：完整攻擊之后區(qū)塊鏈容易完全失去價(jià)值

在PoS中，區(qū)塊不是由礦工工作創(chuàng)建的，而是由礦工將其令牌押在有效區(qū)塊上的“賭注”中來(lái)創(chuàng)建的。對(duì)于分叉，鑄造者花費(fèi)他們的代幣投票支持哪個(gè)分叉。假設(shè)大多數(shù)人對(duì)正確的分叉進(jìn)行投票，那么對(duì)錯(cuò)誤的分叉進(jìn)行投票的驗(yàn)證者將“丟掉他們的股份”。

反對(duì)股權(quán)證明的常見(jiàn)論點(diǎn)是“ 一無(wú)所有” 問(wèn)題。令人擔(dān)憂的是，由于驗(yàn)證器不像PoW那樣花費(fèi)驗(yàn)證器幾乎沒(méi)有計(jì)算能力，因此驗(yàn)證器可以對(duì)發(fā)生的每個(gè)分支的兩端進(jìn)行投票。這樣一來(lái)，PoS中的此時(shí)分叉可能會(huì)比PoW中的更為普遍，有些人擔(dān)心這會(huì)損害貨幣的信譽(yù)。

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3. 委托權(quán)益證明：DPoS （ Delegated - Proof - of - Stake ）

流行的實(shí)現(xiàn)：Steemit.EOS.BitShares

優(yōu)點(diǎn)：便宜的交易；可擴(kuò)展 ,高效節(jié)能

缺點(diǎn)：弱中心化，不穩(wěn)定，易攻擊

DPoS是Daniel Larimer的創(chuàng)意，實(shí)際上與PoS截然不同。在DPoS中，令牌持有者不會(huì)對(duì)區(qū)塊本身的有效性進(jìn)行投票，而是會(huì)投票選舉代表他們進(jìn)行驗(yàn)證的代表。在DPoS系統(tǒng)中，通常有21-100位民選代表。代表會(huì)定期洗牌，并下達(dá)命令以交付他們的區(qū)塊。很少的代表可以使他們高效地組織自己，并為每個(gè)代表創(chuàng)建指定的時(shí)間以發(fā)布他們的圖塊。如果代表繼續(xù)錯(cuò)過(guò)他們的障礙或發(fā)布無(wú)效交易，則大眾將其投票出去，并用更好的代表代替他們。

在DPoS中，礦工可以協(xié)作制作區(qū)塊，而不必像PoW和PoS中那樣競(jìng)爭(zhēng)。通過(guò)部分集中塊的創(chuàng)建，DPoS可以比大多數(shù)其他共識(shí)算法計(jì)算速度快幾個(gè)數(shù)量級(jí)。EOS被設(shè)置為一個(gè)區(qū)塊時(shí)間少于1秒，大約0.5秒一個(gè)塊。

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4. 授權(quán)證明PoA （ Proof - of - authority ）

代表項(xiàng)目：POA.Network，以太坊Kovan測(cè)試網(wǎng)

優(yōu)點(diǎn)：高吞吐量；可擴(kuò)展的

缺點(diǎn)：企業(yè)集中式系統(tǒng)

權(quán)威證明是一種共識(shí)算法，其中交易通過(guò)批準(zhǔn)的帳戶進(jìn)行驗(yàn)證，類似于系統(tǒng)的“管理員”。這些帳戶是其他節(jié)點(diǎn)從其接收真相的權(quán)限。PoA具有高吞吐量，并針對(duì)專用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化。由于其集中性，您不太可能看到PoA在公共鏈上運(yùn)行。

5. 權(quán)重證明 POWeight ( Proof - of -Weight )

代表項(xiàng)目：Algorand，F(xiàn)ilecoin，Chia

優(yōu)點(diǎn)：可定制；可擴(kuò)展的

缺點(diǎn)：激勵(lì)方式可能是一個(gè)問(wèn)題

權(quán)重證明是基于Algorand共識(shí)模型的共識(shí)算法的廣泛分類。通常的想法是，在PoS中，您在網(wǎng)絡(luò)中擁有的代幣的百分比表示您“發(fā)現(xiàn)”下一個(gè)區(qū)塊的可能性，在PoWeight系統(tǒng)中，會(huì)使用其他相對(duì)加權(quán)的值。比如Filecoin的時(shí)空證明是根據(jù)您要存儲(chǔ)的IPFS數(shù)據(jù)量來(lái)加權(quán)的，其他系統(tǒng)可能包括信譽(yù)證明之類的權(quán)重。

6. 拜占庭容錯(cuò)BFT

代表項(xiàng)目：Hyperledger，Stellar，Dispatch和Ripple

優(yōu)點(diǎn)：高吞吐量；低成本; 可擴(kuò)展的

缺點(diǎn)：可信任度低

有一個(gè)經(jīng)典的問(wèn)題是分布式計(jì)算，通常用拜占庭將軍來(lái)解釋。問(wèn)題是幾位拜占庭將軍及其各自的拜占庭軍隊(duì)部分已經(jīng)包圍了一個(gè)城市。他們必須一致決定是否進(jìn)攻。如果一些將軍在沒(méi)有其他人的情況下發(fā)動(dòng)進(jìn)攻，他們的包圍將以悲劇告終。將軍通常被距離隔開(kāi)，必須傳遞信息進(jìn)行交流。幾種加密貨幣協(xié)議使用某種版本的BFT達(dá)成共識(shí)，每種協(xié)議各有利弊。

實(shí)用拜占庭式容錯(cuò)（PBFT）：此問(wèn)題的第一個(gè)解決方案是“ 實(shí)用拜占庭式容錯(cuò)”。Hyperledger Fabric當(dāng)前正在使用，很少（少于20個(gè)）預(yù)選的將軍PBFT高效地運(yùn)行。

優(yōu)點(diǎn)：高事務(wù)吞吐量

缺點(diǎn)：集中/允許

聯(lián)邦拜占庭協(xié)定（FBA）：FBA是另一種解決方案，用于解決Stellar和Ripple等貨幣使用的拜占庭將軍問(wèn)題。在一般的想法，是每一個(gè)拜占庭一般情況下，對(duì)自己負(fù)責(zé)的鏈，因?yàn)樗麄円贿M(jìn)來(lái)就建立真相排序消息。在Ripple中，將由Ripple基礎(chǔ)預(yù)先選擇將軍（驗(yàn)證人）。在Stellar中，任何人都可以成為驗(yàn)證者，因此您可以選擇信任哪些驗(yàn)證者。

由于其令人難以置信的吞吐量，低交易成本和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性，我相信FBA類共識(shí)算法是我們發(fā)現(xiàn)的最佳分布式共識(shí)算法。

7. 有向無(wú)環(huán)圖 DAG

代表項(xiàng)目：Iota，Hashgraph，Raiblocks / Nano

優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性；低成本

缺點(diǎn)：取決于實(shí)施

DAG現(xiàn)在比Vitalik的Tinder配置文件要熱。DAG是一種共識(shí)形式，它不使用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并且大部分異步處理事務(wù)。理論上最大的優(yōu)點(diǎn)是每秒無(wú)限事務(wù)，但DAG具有與其他共識(shí)一樣的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

Tangle是Iota使用的DAG共識(shí)算法。為了發(fā)送Iota交易，您需要驗(yàn)證之前收到的兩個(gè)交易。越多的交易添加到“糾纏不清”中，二對(duì)一，付費(fèi)支付共識(shí)就增強(qiáng)了交易的有效性。由于共識(shí)是由交易建立的，因此從理論上講，如果某人可以生成交易的1/3，則他們可以說(shuō)服網(wǎng)絡(luò)的其余部分認(rèn)為其無(wú)效交易是有效的。在沒(méi)有足夠的交易量導(dǎo)致無(wú)法創(chuàng)建交易量的1/3之前，Iota會(huì)在稱為“ 協(xié)調(diào)器 ” 的集中式節(jié)點(diǎn)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)的所有交易進(jìn)行“雙重檢查” 。

艾奧塔說(shuō)，協(xié)調(diào)器的工作原理類似于系統(tǒng)的訓(xùn)練輪，一旦Tangle足夠大，協(xié)調(diào)器就會(huì)被拆除。