2023-03-03 09:43:19
比特币采用工作量证明(Proof of Work)共识机制,让所有节点通过解决工作量证明难题的方式参与竞争,竞争成功的节点拥有新区块的记账权,并能够将记录的信息广播出去,在设计比特币的时候,中本聪构想到,每一笔比特币交易,都会被区块链网络中的节点记录下来,以此增强交易公信力,保护交易双方利益,但如果所有节点都参与记录的话,容易因为网络延迟等因素造成账本信息不一致,也难以避免记账人会篡改交易信息,所以设计出POW机制,而对于比特币采用的共识机制是什么?这个问题,文章内大致说明一下,接下来211Coin小编为大家详细解答。
比特币区块链采用了Proof of Work(PoW)机制来实现共识,该机制最早于1998年在B-money设计中提出,目前,Proof of X系列中比较出名的一致性协议包括PoW、PoS和DPoS等,都是通过经济惩罚来限制恶意参与。
工作量证明是通过计算来猜测一个数值(nonce),使得拼凑上交易数据后内容的Hash值满足规定的上限(来源于hashcash)。由于Hash难题在目前计算模型下需要大量的计算,这就保证在一段时间内,系统中只能出现少数合法提案。反过来,如果谁能够提出合法提案,也证明提案者确实已经付出了一定的工作量。
同时,这些少量的合法提案会在网络中进行广播,收到的用户进行验证后,会基于用户认为的最长链基础上继续难题的计算。因此,系统中可能出现链的分叉(Fork),但最终会有一条链成为最长的链。
Hash问题具有不可逆的特点,因此,目前除了暴力计算外,还没有有效的算法进行解决。反之,如果获得符合要求的nonce,则说明在概率上是付出了对应的算力。谁的算力多,谁最先解决问题的概率就越大。当掌握超过全网一半算力时,从概率上就能控制网络中链的走向。这也是所谓51%攻击的由来。
参与PoW计算比赛的人,将付出不小的经济成本(硬件、电力、维护等)。当没有最终成为首个算出合法nonce值的“幸运儿”时,这些成本都将被沉没掉。这也保障了,如果有人尝试恶意破坏,需要付出大量的经济成本。也有人考虑将后算出结果者的算力按照一定比例折合进下一轮比赛。
有一个很直观的超市付款的例子,可以说明为何这种经济博弈模式会确保系统中最长链的唯一性。
比特币的发行只有一种方式,即区块奖励,也就是说比特币是通过挖矿产生的。不过,比特币并不能通过挖矿无限产生,其算法规定了每产生210100 个区块(约四年),比特币的区块链奖励就要减半一次。由于比特币的发行总量恒定为2100万个,预计会在2140年挖完。这个规定确保了比特币不会由于人为增发而发生严重的通货膨胀,可以保护比特币的价值。
比特币的运行以区块链技术为依托,比特币与区块链有着密不可分的关系。比特币是一种资产,而区块链就是为这种资产设定好运行规则的底层技术,从而保证每一笔交易顺利进行。这就好比视频文件与播放器之间的关系,视频的播放必须要通过播放器的底层技术处理才能实现。区块链技术的诞生源于比特币概念的提出,可以说区块链技术是比特币催化下的产物。目前,区块链技术不止运用于比特币等加密货币,在各个领域都有广泛的应用,但比特币仍旧是区块链技术上最早、最成功的应用。
上文解答了比特币采用的共识机制是什么?比特币以区块链为基础进行发展,所有的特点和性质都离不开区块链,但是在POW机制中也存在着一些问题,这就涉及到POS机制,也就是以太坊2.0的主要内容,PoS 试图解决在 PoW 中大量资源被浪费的问题,因而受到了广泛关注,恶意参与者将存在保证金被罚没的风险,即损失经济利益,现如今不少项目都开始计划转变到POS机制中,虽然比特币也思考过这个问题,但是后来没有通过审核,现如今还是POW机制。
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