Consensus Mechanisms — As Detailed and Concise as possible!
区块链是众所周知的用于记录交易历史的共享，不变的分类账，预计会扰乱和纠正几乎所有的行业。 dApp和采用企业区块链的公司数量激增是对这一信念的证明。 关于区块链的一个重要事情是，它使得信任在任何应用的网络中都是内在的。
决策者们，从沃尔玛到谷歌，从IBM到周围最热门的初创公司，每个人都会在Blockchain上大放异彩。 这不是没有深刻的原因，你可以看看沃尔玛如何使用区块链将食品可追溯性时间从18小时减少到2分钟。
但是，为了创造预期的影响，必须权衡许多因素，共识是其中最重要的因素之一。 任何区块链的共识机制都有责任保持记录在区块链上的数据的神圣性，同时具有足够的弹性以抵制节点故障，网络分割，信息延迟，无序和损坏的信息消息。 在这项工作中，我们将讨论共识机制对区块链平台的重要性，可靠和稳健的共识机制应该是什么样子，然后讨论目前使用的共识机制。
什么使得一个伟大的共识机制？
随着大量区块链平台的出现，以及新的区块链日益出现，重要的是了解决定共识机制是否足够好的原因：
安全性：如果所有节点能够根据协议规则产生有效的输出，则共识机制可以被称为“安全”。
参与性：共识机制应该是每个节点都积极参与区块链上更新数据库的过程。
包容性：所有节点必须包含在决策中。 任何节点都不应该对其投票的价值或影响感到低落。
平等：伟大的共识机制必须以平等主义的方式进行。 这意味着每个投票必须具有相同的价值和权重，才能达成共识。
“区块链支持的平台与共识模式一样安全可靠。”
一个糟糕的共识机制导致：
一个糟糕的共识机制让区块链网络暴露了一些不受欢迎的问题。 看看其中的一些：
Blockchain Forks：一个糟糕而不坚固的共识机制将区块链打开成为一些漏洞，Blockchain Fork的可能性就是其中之一。 已知区块链会在区块链网络上造成严重破坏，因为它会导致区块链上记录的数据完全不一致，从而迫使应用程序以不可预知的方式运行。
简单来说，Blockchain Fork基本上是对协议的改变，其中一组参与者/节点与原始版本的区块链不同。 到目前为止，区块链平台中有两种类型的叉子：
1.硬叉：假设一组节点变得流氓，或者与区块链存在分歧（或者引入原始区块链的东西）。 现在，该集团将决定走自己的路，最终导致这个区块链的“分叉”版本。 其余的节点现在可以选择更新他们的系统，以便处理这个区块链或者坚持原来的区块链。 这里最重要的一点是，在前一个区块链中运行的节点不允许在新区域链中运行。 硬叉基本上导致创建两个独立的区块链。
2.软叉：这是对原始区块链的可选升级，这也导致了两个不同的区块链。 但是，他们是否想升级他们的系统，或者不使用软叉，完全取决于节点。
比特币区块链中的一些叉子是：
一个。 比特币XT：2015年8月
湾 比特币经典：2016年2月
C。 Bitcoin Unlimited：2017年5月
d。 比特币现金：2017年8月
即 比特币黄金：2017年10月
F。 SegWit2x：已被暂停的拟议分支。
共识失败：某些共识机制可能无法帮助节点达成共识。 说一个共识机制需要一定比例的超级多数投票，否则Blockchain会面临共识失败的风险。 可能导致共识失败的常见原因如下：
一个。 节点或网络故障。
湾 不符合标准的节点。
C。 有效的诚实节点不能做出决定。
糟糕的表现：虽然这个完全依赖于共识机制的设计，但它是任何区块链平台成功的关键点。 在其他节点变成恶意的情况下，共识条件可能是动态的，或者网络分区可能延迟在节点之间交换的消息，这可能在基于该区块链的应用中表现为高延迟。
对比特币区块链中的共识攻击提出一些看法：
比特币的共识机制是目前最安全和最稳定的机制之一。 但是，至少在理论上它仍然存在各种漏洞。 共识机制取决于大多数矿工是否真正出于自身利益而行事。 因此，如果一组矿工能够获得大量的采矿能力，他们可以轻易地攻击共识机制，破坏区块链的安全性和可用性，顺便说一句，对于任何使用Proof的区块链来说，因为它是共识机制。
由于臭名昭着和危险，因为共识攻击会在比特币的区块链中看到，“不诚实”的矿工不能窃取比特币，没有任何签名花费比特币或改变过去的任何块，他们所能影响的只是最近的块，可能会导致拒绝 - 导致未来区块的创建中断。
说到“51％攻击”，实际上并不需要51％的散列能力来破坏区块链。 事实上，这种类型的攻击可以使用较小的散列能力百分比来执行。 51％被认为是一个门槛，超过这个门槛，比特币区块链的攻击有100％的机会成功。
让我们看看当今最流行的共识机制是如何工作的：
验证的工作
事实上，PoW可能是目前使用最广泛的共识算法，它被批评为与所需的大量计算能量有关的“行星杀手”，事实上，它可追溯到1999年，当时该术语被创造出来作者Markus Jakobsson和Ari Juels。
这是早期版本的第一个应用，就是为所罗门群岛的外壳资金创造价值。就加密货币而言，比特币是第一个工作证明加密货币。 HashCash也是一种工作证明算法，旨在消除拒绝服务案例。
然而，比特币的工作证明被认为是合法得多，因为它用于防止使用分散式P2P协议跟踪硬币转移的双重支出，这与Hashcash基于RPoW的硬件可信计算功能不同。
比特币的PoW拥有USP能够确保在区块链上开采的每个区块都是真实的唯一版本，同时成功保持雇佣军无法成功分割区块链。
然而，随着我们寻求发现更快，更分散和环境可持续的价值转移方法，出现了供应商替代方案。
以下是其中一些简要讨论的内容：
验证的桩号
以太坊迁移到PoS的想法很可能使它成为地板上最炙手可热的女孩。 这并非完全没有理由，在这种共识机制下，51％的攻击或区块链更加昂贵。
不仅如此，这种机制所需的较少的计算能量使其成为PoW共识机制的优势。
这种共识算法的一个显着特征是需要wannabe“minter”或“validator”来投资通过在网络上购买硬币来创建自己的股份，而不是像在PoW的情况下那样在GPU上花费大量资金来解决无用的计算。
尽管PoS也有它自己的缺点。 其中最受欢迎的是“风险无所谓”问题。 简单来说，验证者或签名者可以同时创建和签署两个区块，以便为它们申请交易费用。
要用增强来解释它，如果他/她有“无所谓”，谁会阻止网络中的参与者表现出可疑行为。
委托权益证明。
Daniel Larimer介绍的DPoS是独特的，因为代币持有者或验证者不是直接投票或创建块的人，他们投票选出代表，然后代表他们进行验证。
Larimer希望设计出一种一致的算法，该算法的交易速度可以高达每秒10万次，这比任何基于PoW或PoS的对手所能够运行的要多得多。
该系统还能够清除不良行为者，同时识别和奖励有价值的参与者。
用户选出的前100名证人将为他们的服务付费。 此外，这些证人中的前20名有权获得薪金以及可供网络使用的备用证人池，因为很多人都努力成为证人。
现在，一个人的信誉或有效的“投票”取决于他们持有的代币的数量。 不仅如此，如果选民的工作没有为网络创造价值，或者自从我们一直在进行投票以来表现得不好，那么选民就有权投票给证人。
DPoS还有一件有趣的事情是，矿工们正在合作（不像PoW或PoS那样竞争），使得DPoS能够比其他共识机制更快地执行更大规模的订单。
交易作为证明的凭证
交易作为EOS使用权证明。 它可以防止不同链上的交易重放问题。 这是如何工作的，以及TaPoS如何解决这个问题：
恶意参与者首先锁定来自特定区块的利润，广播更长的秘密区块链以使原始交易无效。 自私采矿攻击也使用这种攻击，因为它比获得51％的散列能力更有效，更容易。
现在，假设每个交易都包含最近一个块的散列，并且区块链使得它只是在源自该区块的区块链中赋予交易的证据。 这将使任何不良演员实际上不可能建立秘密链。
租借证明
在传统的共识机制中，低平衡的节点和个体发现几乎不可能发现放样或挖掘新块，因为它们的哈希率非常低。 这进一步转化为绝大多数持有者的平衡度较低，没有发言权，少数大型球员正在投篮。 然而，当涉及到任何基于区块链的网络的安全性时，“更多更好”是正确的并不是什么秘密。 这是Lpos进来的地方。
Lpos有助于小型玩家参与网络，并将余额出租给赌注节点。 它所做的是增加“放样节点”的重量，最终增加他们挖掘区块的机会。 也就是说，由此产生的利润以最初商定的比例分摊。
委托拜占庭容错（dBFT）
另一个有趣的共识算法是将可扩展性和低成本事务带入表中。 拜占庭容错与容错计算机系统的可靠性有关。
网络参与者根据多种因素选择代表。 这些代表必须选择一位发言人，他们应该评估各种交易，并因此在当前区块链中添加区块。 代表们需要仔细检查演讲者的计算和声明，并根据其匹配情况批准或拒绝。 要批准增加任何区块，一定比例的代表必须提交批准。
在不同组合的演讲者和代表不同组合中，dBFT的有趣变体确实是一种很有前途的共识机制。
https://hackernoon.com/consensus-mechanisms-as-detailed-and-concise-as-possible-b3da79f85f66
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