共识算法和拜占庭容错

POW:Proof of Work,工作证明。

比特币在Block的生成过程中使用了POW机制,一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。要得到合理的Block Hash需要经过大量尝试计算,计算时间取决于机器的哈希运算速度。当某个节点提供出一个合理的Block Hash值,说明该节点确实经过了大量的尝试计算,当然,并不能得出计算次数的绝对值,因为寻找合理hash是一个概率事件。当节点拥有占全网n%的算力时,该节点即有n/100的概率找到Block Hash。

POS:Proof of Stake,股权证明。

POS:也称股权证明,类似于财产储存在银行,这种模式会根据你持有数字货币的量和时间,分配给你相应的利息。

简单来说,就是一个根据你持有货币的量和时间,给你发利息的一个制度,在股权证明POS模式下,有一个名词叫币龄,每个币每天产生1币龄,比如你持有100个币,总共持有了30天,那么,此时你的币龄就为3000,这个时候,如果你发现了一个POS区块,你的币龄就会被清空为0。你每被清空365币龄,你将会从区块中获得0.05个币的利息(假定利息可理解为年利率5%),那么在这个案例中,利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41个币,这下就很有意思了,持币有利息。

DPOS:Delegated Proof of Stake,委任权益证明

PS:关于此协议的详细内容,可以参考最新的博文《[区块链]DPoS官方共识机制(BTS/EOS)详解

比特股的DPoS机制,中文名叫做股份授权证明机制(又称受托人机制),它的原理是让每一个持有比特股的人进行投票,由此产生101位代表 , 我们可以将其理解为101个超级节点或者矿池,而这101个超级节点彼此的权利是完全相等的。从某种角度来看,DPOS有点像是议会制度或人民代表大会制度。如果代表不能履行他们的职责(当轮到他们时,没能生成区块),他们会被除名,网络会选出新的超级节点来取代他们。DPOS的出现最主要还是因为矿机的产生,大量的算力在不了解也不关心比特币的人身上,类似演唱会的黄牛,大量囤票而丝毫不关心演唱会的内容。

实用拜占庭容错算法PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)

PBFT算法要求至少要4个参与者,一个被选举为军长,3个师长。军长接到总司令命令:你们向前行军500公里。军长就会给3个师长发命令向前行军500公里。3个师长收到消息后会执行命令,并汇报结果。A师长说我在首都以东500公里,B师长说我在首都以东500公里,C师长说我在首都以东250公里。军长总结3个师长的汇报,发现首都以东500公里占多数(2票>1票),所以就会忽略C师长的汇报结果,给总司令汇报说,好了,现在部队是在首都以东500公里了。这就是PBFT算法。

PBFT算法的核心理论是n>=3f+1
n是系统中的总节点数,f是允许出现故障的节点数。换句话说,如果这个系统允许出现f个故障,那么这个系统必须包括n个节点,才能解决故障。

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