公有链开发中共识机制的优缺点是什么？

发布时间: 2019-11-21来源:   1428

　    公链开发是区块链技术的一个重要应用方向，公链是区块链的底层协议，是区块链世界的“操作系统”，为各种应用开发提供基础技术支撑，是未来区块链技术落地应用的核心基础。公链开发也经历了从比特币到以太坊再到EOS的探索发展历程，在这个过程中，使用的共识机制也在不断变化完善，今天我们就来讲讲公有链开发中共识机制的优缺点和痛点分别是什么？

　　我们先来看看目前主流公链采用的共识机制有：PoW、PoS、DPoS 和PBFT。

　　工作量证明机制 Proof of Work（PoW）是指获得多少代币，取决于主体挖矿贡献的工作量，一般来说，电脑性能越好， 分给矿工的矿就会越多。代表币种：BTC、LTC 和现阶段的 ETH。

　　权益证明 Proof of Stake（PoS）：类似于财产储存在银行，这种模式会根据你持有代币的量和时间，分配给你相应的利息。简单来说，就是指谁拥有的币多（需要钱包在线），谁就有发言权， 所以 PoS 就是根据在线钱包的持币比例来证明谁有发言权。

　　授权权益证明Delegated Proof of Stake（DPoS）：让每一个持有某种资产的人进行投票，由此产生一定数量的代表 ，再由选举产生的代表按照某种机制出块。从某种角度来看，DPoS有点像是议会制度，如果代表不能履行他们的职责（比如出现作弊等情况，他们会被除名，网络会选出新的节点来取代他们。代表币种：EOS。

　　实用拜占庭容错算法 PBFT PracticalByzantine Fault Tolerance（PBFT）：PBFT 是一种状态机副本复制算法，即服务作为状态机进行建模，状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态，同时也实现了服务的操作。将所有的副本组成的集合使用大写字母 R 表示，使用 0 到|R|-1 的整数表示每一个副本。为了描述方便，假设|R|=3f+1，这里 f 是有可能失效的副本的最大个数。

　　对于 PoW 共识机制：由于专业矿工和矿机的存在，最终算力过度集中让社区趋向中心化发展，矿霸事件频出，容易遭受 51%攻击造成交易回滚，用户损失资产；同时扩展性较弱，性能较低，此外，大量重复计算产生的高能耗也是 PoW 被诟病的原因之一；

　　对于 PoS 和 DPoS，这种不需要消耗太多算力即可达成共识的机制对 PoW 的上述缺陷有所弥补，但依靠代币数量获得出块又形成了新的中心化趋势，而且实现过程复杂容易分叉，需要运行大量的节点保证公链网络正常，这样会造成网络流量压力大，中间步骤存在安全漏洞。

　　与互联网的架构不同，区块链底层协议的价值远远超过应用层，底层公链仍将是现阶段区块链行业的攻关重点，各公链在可扩展性、应用性、共识哲学，以及应用生态搭建上的角逐将长期延续。