共识机制
共识机制(Consensus Mechanism)是区块链技术的核心之一,它是指在分布式网络中,通过一定的算法和规则,使得所有节点对数据的一致性达成共识。因为区块链技术是去中心化的,没有中央权威机构来协调和验证数据,因此需要共识机制来确保数据的可靠性和一致性。
共识机制说的通俗明白一点就是要在相对公平的条件下让想要添加区块进区块链的节点内卷,通过竞争选择出一个大家公认的节点添加它的区块进入区块链。
共识机制有多种类型,其中最常见的是工作量证明(PoW)、权益证明(PoS)、拜占庭容错(BFT)等。
工作量证明 (PoW):是最早应用于区块链技术中的共识机制,它的核心思想是通过计算复杂的哈希函数,来保证节点在网络中产生新的区块时需要付出一定的计算力,以确保区块链的安全性。具体来说,网络中的节点需要完成一定难度的计算任务才能获得记账权,并将新产生的区块添加到区块链中。
权益证明 (PoS):是一种基于节点持有币数的共识机制,节点拥有越多的代币,则获得记账权的概率就越大。这种机制通过保证参与节点的经济利益,来促进其对网络的贡献和维护。
拜占庭容错 (BFT):是一种经过多年发展和验证的共识机制,它基于节点间的交互和协作,通过一定的算法和规则,实现网络中的节点达成一致意见。BFT共识机制通常具有快速确认交易的特点,因此在需要高吞吐量和实时交易的应用场景中具有很好的应用前景。
除此之外,还有其他共识机制,如权益证明加密学 (PoW/PoS hybrid)、追踪性非交互证明 (Traceable Non-Interactive Proof of Work, TNI)等,这些机制都有着各自的特点和应用场景。
整个共识机制被分为两部分,首先是竞争,然后是共识
每个节点去寻找一个随机值(也就是nonce),将这个随机值作为候选区块的头部信息属性之一,要求候选区块对自身信息(注意这里是包含了nonce的)进行哈希后表示为数值要小于一个难度目标值(也就是Target),最先寻找到nonce的节点即为卷王,可以将自己的候选区块发布并添加到区块链尾部。