区块链共识机制有哪些，PoWPoS等方案原理与适用场景

导读： 区块链的共识机制, 其实就是分布在各个地方账本底层的运行规则, 它解决的最核心的问题, 是在没有中心权威机构主持的情况下, 该如何让那些参与进来的人对数据的状态达成一致意见...

区块链的共识机制, 其实就是分布在各个地方账本底层的运行规则, 它解决的最核心的问题, 是在没有中心权威机构主持的情况下, 该如何让那些参与进来的人对数据的状态达成一致意见, 在不同的场景下面, 比如说公链、联盟链、侧链各种各样不同的环境里, 共识层面的设计工作, 会直接去决定网络能够处理的交易数量即吞吐量, 以及安全性的高低和去中心化的程度究竟如何, 因此在进行架构决策之前, 这一步是非常基础且必要的功课。

区块链共识机制有哪些

主流的解决方案, 其实可以总结成为三个主要类别, 就是工作量证明、还有权益证明, 以及从它们演变出来的那些协议。具体来说, 那个叫做工作量证明的方式, 它是依靠算力去进行竞争, 从而产生区块的，比特币就是这种模式的一个典型代表。

而那个叫做权益证明的方式, 它是根据用户质押的比例来分配出块权利的, 以太坊二点零已经完整地切换到了这个模型当中。除此之外, 还有一些变体形式, 例如DPoS、PBFT等等, 它们分别是面向于公链、联盟链和跨链互操作这两个场景而存在或设计的。

PoW的安全边界取决于全网算力分布, PoS的经济安全则与质押率、罚没比例强相关。选型不能只看去中心化单一维度, 还要评估最终性时间、节点硬件门槛和治理方式。

区块链共识机制怎么选

在公共基础设施这类涉及到跨境支付结算以及供应链溯源的场景当中, 因为参与方是已知的, 而且数量是可以被控制的, 所以通常会倾向于采用PBFT或者CFT这种协议, 在这种情况下出块延迟可压到秒级。

对于面向开放网络的公链来说, 它们更加关注可扩展性这一点, 目前看来PoS配合分片架构是当前的主流方向。在联盟链这样的场景下面, 选择多签名加上短共识窗口这种方式往往比直接去运行重客户端这种做法要来得更务实一些。

选共识方案本身就是在安全性、去中心化程度, 还有吞吐量这三组约束条件下做的一种取舍行为。这里边不存在所谓的绝对最优解, 存在的只有与情况最适配的那个选择。

所以团队在立项阶段就应该把链的开放程度搞明白, 把节点规模确定好, 把预期的TPS也算清楚, 然后再反向倒推出合适的共识参数, 这样做可以避免到了后期频繁调整参数, 从而导致产生高昂的链上资产迁移成本。