区块链共识机制去中心化 区块链共识机制解决什么问题

超果 泰达币价格行情 2023-01-11 189 0

今天给大家聊到了区块链共识机制去中心化,以及区块链共识机制解决什么问题相关的内容,在此希望可以让网友有所了解,最后记得收藏本站。

什么是区块链的“去中心化”

区块链发展过程中形成的社会关系形态和内容产生形态,是相对于“中心化”而言的新型网络内容生产过程。

去中心化是一种现象或结构,通俗地讲,就是每个人都是中心,每个人都可以连接并影响其他节点,这种扁平化、开源化、平等化的现象或结构,称之为去中心化。

什么是去中心化的区块链?

区块链的特点:匿名性、可扩展性、开放性区块链共识机制去中心化,不可撤销、不可篡改和加密安全性。

区块链是透明共享的总帐本,这帐本在全网公开,区块链共识机制去中心化你拿到它的公钥,区块链共识机制去中心化你就知道它帐里面到底是有多少钱,所以任何一次的价值转换,全世界有兴趣的人都能在旁边看着你,转换是由矿工来帮你确认的,所以它是一个互联网共识机制。这个帐本是没有办法篡改的,因为你的行为不是由你来记录,不是由你来说是还是不是,是由这个网络上其他的人来决定这是不是这么一回事。

什么是区块链?

区块链有两个含义:

1、区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术区块链共识机制去中心化的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。

2、区块链是比特币的底层技术区块链共识机制去中心化,像一个数据库账本区块链共识机制去中心化,记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。

狭义来讲,区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构,并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。

广义来讲,区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

区块链的共识机制

所谓“共识机制”,是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认;对一笔交易,如果利益不相干的若干个节点能够达成共识,我们就可以认为全网对此也能够达成共识。北京木奇移动技术有限公司,专业的区块链外包开发公司,欢迎洽谈合作。下面我们将一下区块链的几种共识机制,希望对大家了解区块链基础技术有帮助。

因为区块链技术的发展, 大家对共识机制这个词也不再陌生,随着技术发展,各种创新的共识机制也在发展。

POW工作量证明

比特币就是使用PoW工作量证明机制,到后来的以太坊都是PoW的共识机制。Pow相当于算出很难的数学难题,就是计算出新区块的hash值,而且计算的难度会每一段时间就会调整。PoW虽然是大家比较认可的共识机制,计算会消耗大量的能源,还有可能会污染环境。

POS权益证明

通过持有Token的数量和时长来决定获得记账权的机率。相比POW,POS避免了挖矿造成大量的资源浪费,缩短了各个节点之间达成共识的时间,网络环境好的话可实现毫秒级,对节点性能要求低。

但POS的缺点同样明显,持有Token多的节点更有机会获得记账权,这将导致“马太效应”,富者越富,破坏了区块链的去中心化。

DPOS权益证明

DPOS委托权益证明与POS原理相同,其主要区别在于,DPOS的Token持有者可以投票选举代理人作为超级节点,负责在网络上生产区块并维护共识规则。如果这些节点未能履行职责,将投票选出新的节点。同样的弊端也是倾向于中心化。

POA权威证明

POA节点之间无需进行通信即可达成共识,因此效率极高。并且它也能很好地对抗算力攻击,安全性较高。但是POA需要一个集中的权威节点来验证身份,这就意味着它会损害区块链的去中心化,这也是在去中心化和提高效率之间的妥协。

什么是区块链技术?区块链是什么通俗解释

区块链 自从10月底以来,就一直处于风口浪尖。

什么是区块链技术

虽然说区块链问世已经有十几年了,但是很多人对于这个技术还不是很了解。

区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。从应用视角来看,区块链是一个分布式账本。

那么,为什么区块链叫区块链呢?

因为区块链本身就是一串区块链接而成,在这些区块上,都写满了交易记录,区块很像数据库的记录,每次写入数据,就是创建一个区块。而随着信息交流的扩大,一个区块与一个区块相继续,形成的结果就叫区块链。

区块链技术具有哪些特点呢

简单来说,区块链具有去中心化、开放性、不可篡改、匿名性等特点。

1、去中心化:

在区块链系统中,是没有一个中心的。

在区块链模式中,是分布式核算和存储,各节点自我验证、传递、管理信息,各个节点都是中心,也就是去中心化。

2、开放性:

区块链系统具有开放性的特点,数据是开放的,任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用。

3、信息无法篡改:

区块链系统中,数据一旦写入,就无法撤销篡改,除非掌控全部数据节点的51%,才有可能伪造出一条不存在的记录。所以,区块链技术具备一定的安全性。

4、隐私匿名性:

区块链里面的密码学技术,能够很好地实现身份隐匿。

各节点的身份信息不需要公开或验证,信息传递可以匿名进行。只有在数据拥有者授权的情况下才能访问到,从而保证了数据的安全和个人的隐私。

小李向小王借出了10000元,小李找了两个人共同的还有小白来作证明。这种记账模式,就是中心化记账模式,小白就是中心。

然而,一年之后,小李想要回这笔钱的时候,小王适口否认自己借过他钱,原来小王给小白的女朋友在他的公司介绍了一份工作。

这就是中心化记账的弊端。

小李吃一堑长一智,以后有人再找他 借钱 ,他就在村里的微信说,我借给谁谁谁多少多少钱,这样,全村人都知道小李借给谁多少钱。

这样以后小李再要债的时候,对方就不会否认这个问题,因为村里的人脑海里已经建立了一个共识机制:你确实在小李那里借了多少多少钱。

这就是去中心化记账的优势。

因为毕竟有很多人来作证这笔交易,如果像作假的话,除非把全村一半以上的人都收买了,然而这个代价是很大的。

实际上,区块链具备的这些特点都是为了解决“信任”这个问题,区块链丰富的应用场景,也都基于区块链能解决信息不对称问题,同时区块链也有助于实现多个主体之间的协作信任与一致行动。

区块链的应用有哪些

除了数字货币,区块链的应用场景还有很多。

1、医学领域

区块链帮助实现智慧医疗,比如去医院看病,通过区块链模式,患者的就诊情况、病例、治疗情况等都清晰可见,节省大量医疗资源。

2、版权领域

区块链可以证明作品版权的真实性和唯一性,从音频、视频、图片、文字等作品的诞生到转让,都能被追踪和记录,并且形成不可篡改的信息。

3、物流领域

在物流领域应用了区块链之后,商品从生产到消费都有迹可循。

4、食品安全

区块链用于食品安全?通过区块链的可追溯性,可以轻松地从追踪他们食物的前世今生。

5、证券交易

比如传统的证券交易,需要经过多个机构的协调工作,才能完成,而区块链系统就可以独立地完成一条龙式服务可以让证券交易的时候更简单,效率更快。

不过,很多人对于区块链存在着很大的误解,其中最大的误解就是:区块链= 比特币

实际上,区块链和比特币并不是一回事儿,区块链是比特币的底层技术,比特币是区块链的第一个应用。

区块链常见的三大共识机制

区块链是建立在P2P网络区块链共识机制去中心化,由节点参与的分布式账本系统区块链共识机制去中心化,最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中,用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间,无需建立彼此之间的信任,只需依靠区块链协议系统就能实现交易。

可是,要如何保证账本的准确性,权威性,以及可靠性?区块链网络上的节点为什么要参与记账?节点如果造假怎么办?如何防止账本被篡改?如何保证节点间的数据一致性?……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题,由此产生区块链共识机制去中心化了共识机制。

所谓“共识机制”,就是通过特殊节点的投票,在很短的时间内完成对交易的验证和确认区块链共识机制去中心化;当出现意见不一致时,在没有中心控制的情况下,若干个节点参与决策达成共识,即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。

区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法,在机器之间建立“信任”网络,从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。

不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。

目前为止,区块链共识机制主要有以下几种:POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT(实用拜占庭容错算法)、dBFT、DAG(有向无环图)

接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景

概念:

工作量证明机制(Proof of work ),最早是一个经济学名词,指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明,用来确认你做过一定量的工作,通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。

工作量证明机制具有完全去中心化的优点,在以工作量证明机制为共识的区块链中,节点可以自由进出,并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权,求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。

应用:

POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中,在Block的生成过程中,矿工需要解决复杂的密码数学难题,寻找到一个符合要求的Block Hash由N个前导零构成,零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算(工作量),计算时间取决于机器的哈希运算速度。

而寻找合理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。在节点成功找到满足的Hash值之后,会马上对全网进行广播打包区块,网络的节点收到广播打包区块,会立刻对其进行验证。

如果验证通过,则表明已经有节点成功解迷,自己就不再竞争当前区块,而是选择接受这个区块,记录到自己的账本中,然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块,才会添加的账本中,其他的节点进行复制,以此保证了整个账本的唯一性。

假如节点有任何的作弊行为,都会导致网络的节点验证不通过,直接丢弃其打包的区块,这个区块就无法记录到总账本中,作弊的节点耗费的成本就白费了,因此在巨大的挖矿成本下,也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议,也就确保了整个系统的安全。

优缺点

优点:结果能被快速验证,系统承担的节点量大,作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。

缺点:需要消耗大量的算法,达成共识的周期较长

概念:

权益证明机制(Proof of Stake),要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。

权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。

应用:

2012年,化名Sunny King的网友推出了Peercoin(点点币),是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式,采用工作量证明机制发行新币,采用权益证明机制维护网络安全。

为了实现POS,Sunny King借鉴于中本聪的Coinbase,专门设计了一种特殊类型交易,叫Coinstake。

上图为Coinstake工作原理,其中币龄指的是货币的持有时间段,假如你拥有10个币,并且持有10天,那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币,币龄被消耗(销毁)了。

优缺点:

优点:缩短达成共识所需的时间,比工作量证明更加节约能源。

缺点:本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算,转账真实性较难保证

概念:

授权股权证明机制(Delegated Proof of Stake),与董事会投票类似,该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统,就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会,所有股东都在这里投票决定公司决策。

授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时,还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表,而非全体用户。在这样的区块链中,全体节点投票选举出一定数量的节点代表,由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。

同时,区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要,全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格,重新选举新的代表,实现实时的民主。

应用:

比特股(Bitshare)是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念,见证人可以生成区块,每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个(N通常定义为101)候选者可以当选为见证人,当选见证人的个数(N)需满足:至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。

见证人的候选名单每个维护周期(1天)更新一次。见证人然后随机排列,每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块,若见证人在给定的时间片不能生成区块,区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速,也更加节能。

DPOS充分利用了持股人的投票,以公平民主的方式达成共识,他们投票选出的N个见证人,可以视为N个矿池,而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人(矿池),只要他们提供的算力不稳定,计算机宕机,或者试图利用手中的权力作恶。

优缺点:

优点:缩小参与验证和记账节点的数量,从而达到秒级的共识验证

缺点:中心程度较弱,安全性相比POW较弱,同时节点代理是人为选出的,公平性相比POS较低,同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。

关于区块链共识机制去中心化和区块链共识机制解决什么问题的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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