币圈的共识机制是什么意思啊,币圈的共识机制是什么意思呀
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Ⅰ被称为“区块链灵魂”的共识机制是什么
我们知道，区块链是一种去中心化的分布式记账技术。在区块链系统之中，不存在像银行这样的中心化记账机构。如何保证每笔交易在所有记账节点上的一致性？共识机制解决了这个问题，所以也可以说共识机制是区块链的灵魂。
目前比较常见的共识机制包括：PoW（工作量证明）、权益证明和委托权益证明：
01
PoW（Proof-of-Work）
工作量证明机制
POW的全称是Proof of Work，意为“工作量证明”或“工作量证明” ”。您从挖矿中获得多少金钱奖励取决于您的挖矿贡献的有效工作量。也就是说矿机性能越好，挖矿时间越长，您获得的矿石货币奖励。
BTC是POW机制下最成功的加密货币。尽管POW机制已经成功证明了其长期稳定性和相对公平性，但在现有框架下，采用POW的“挖矿”形式会消耗大量能源。它所消耗的能量只是为了不断进行SHA256计算以保证工作量公平，没有其他存在意义。目前BTC可以达到的交易效率约为5TPS（5笔交易/秒）。以太坊目前受到单个区块 GAS 总量上限的限制，可以达到的交易频率约为 25TPS，与平均每秒千次和峰值性能相同。 VISA和MASTERCARD有巨大的区别，可以达到每秒10000次的处理效率。
02
PoS（权益证明）
权益证明机制
POS是Proof of Stake或Equity Proof，全称是Proof of Stake。权益证明模型是根据持有货币的数量和时间发行利息的模型。
POS机制，相对于POW，POS机制节省能源，并引入“币时代”概念参与随机运算。 POS机制让更多持币者参与记账工作，无需额外购买设备（矿机、显卡等）。每个单位代币的算力与其持有时间长短正相关。也就是说，持有者持有的代币越多、时间越长，持有者能够签名并产生下一个区块的概率就越大。一旦它签署了下一个区块，持币者持有的“币龄”就会被清空，重新进入新的周期。
在 POS 机制下，由于区块的签名者是随机生成的，所以有些币种是空的。ders会长期、大量持有代币，以获得更大的出块概率，尽可能多地清空他的“币日”。因此，全网流通的代币数量会减少，不利于代币在链上的流通，价格也会更容易受到波动。由于整个网络中可能有少数大投资者持有大部分代币，因此随着运行时间的增加，整个网络可能会变得越来越中心化。与PoW相比，PoS机制下作恶的成本很低，因此对于分叉或双花攻击，需要更多的机制来保证共识。稳定情况下，每秒大约可以生成 12 笔交易，但由于网络延迟和共识问题，完整广播共识区块大约需要 60 秒。从长远来看，生成区块（即清除“币龄”）的速度为 m远低于网络传播和广播的速度。因此，PoS机制下，需要对生成区块进行“限速”，以保证主网的稳定性。跑步。
03
DPoS
委托权益证明机制
DPOS即委托权益证明。
DPoS机制要求在生成下一个区块之前，必须验证前一个区块是否已被可信节点签名。与PoS的“全国挖矿”相比，DPoS采用类似“国会”的制度直接选择可信节点，这些可信节点（即见证人）代表其他持币者行使权力。见证节点需要长时间在线，从而解决了PoS区块签名者不总是在线可能导致的出块延迟等一系列问题。 DPoS机制通常可以达到每秒10,000笔交易的交易速度，并且在网络延迟较低的情况下可以达到10万秒的水平，非常适合企业级应用。
04 其他共识机制
区块链系统中还有其他共识机制如PBFT、NEM（NEM）使用POI等，这些共识机制的提出是为了解决一些问题现有共识机制的缺陷。但目前使用的系统并不像 POW、POS 和 DPOS 那么多。
共识机制是区块链系统的核心，决定了区块链系统的去中心化程度、性能和安全性。因此，在公链的发展中，共识机制的设计是核心和关键。
二什么是区块链共识
所谓“共识机制”，就是通过特殊节点的投票，在极短的时间内完成交易的验证和确认；对于一笔交易，如果多个节点具有不相关的interests能够达成共识，我们可以认为全网也能够对其达成共识。更简单地说，如果中国的微博网红、美国的虚拟货币玩家、非洲的学生和欧洲的旅行者彼此不认识，但他们都一致认为你是一个好人，那么基本上可以是结论是你不是一个坏人。
区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构，可以支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组成部分。区块链共识机制的目标是使所有诚实节点能够保存一致的区块链视图，同时满足两个属性：
1）一致性。所有诚实节点保存的区块链前缀部分是完全相同的。
2）有效性。诚实节点发布的信息最终会被所有其他诚实节点记录在自己的区块链中。
Ⅲ深入了解了解区块链的共识机制和算法原理
所谓“共识机制”，就是通过特殊节点的投票和确认，在极短的时间内完成交易的验证；对于一笔交易，如果几个利益无关的节点能够达成共识，我们就可以认为全网也能对其达成共识。更简单地说，如果中国的微博网红、美国的虚拟货币玩家、非洲的学生和欧洲的旅行者彼此不认识，但他们都一致认为你是一个好人，那么基本上可以是结论是你不是一个坏人。
为了让整个区块链网络节点维护相同的数据并保证每个参与者的公平性，整个系统的所有参与者必须有一个统一的协议，这就是我们这里的共识算法要使用的。所有比特币节点遵循统一的协议规范ns。协议规范（共识算法）由相关共识规则组成，可分为两大核心：工作量证明和最长链机制。所有规则（共识）的最终表达是比特币的最长链。共识算法的目的是保证比特币在最长的链上持续运行，从而保证整个记账系统的一致性和可靠性。
区块链中的用户在进行交易时不需要考虑对方的信用，不需要信任对方，也不需要可信的中介机构或中央机构。他们只需要遵循区块链协议。实现交易。无需可信第三方中介即可顺利交易的前提是区块链的共识机制，即在相互理解和信任的市场环境中，参与交易的各个节点都考虑自己的利益，不违反任何规定。作弊的动机和行为，因此每个节点都会主动、自觉地遵守预设的规则来判断每笔交易的真实性和可靠性，并将通过检查的记录写入区块链。每个节点的利益不同，从逻辑上讲，他们没有串通欺骗的动机。当网络中的某些节点具有公共声誉时，这一点尤其明显。区块链技术利用基于数学原理的共识算法在节点之间建立“信任”网络，并利用技术手段实现创新的信用网络。
目前区界行业主流的共识算法机制包括：工作量证明机制、权益证明机制、份额授权证明机制和Pool验证池。
工作量证明机制就是工作量证明，这是必须的要求e 在生成要添加到区块链的新交易信息（即新块）时遇到。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计算随机哈希的数值解来竞争记账权。能否获得正确的数值解来生成区块，是节点算力的具体体现。工作量证明机制的优点是完全去中心化。在以工作量证明机制为共识的区块链中，节点可以自由进入和退出。著名的比特币网络使用工作量证明机制来生产新货币。然而，由于工作量证明机制在比特币网络中的应用吸引了全球大部分计算机的算力，其他想要尝试使用该机制的区块链应用很难获得同等规模的算力以维护自身安全。同时我认为，基于工作量证明机制的挖矿也造成了大量的资源浪费，而且达成共识所需的周期也较长，所以这种机制不适合商业应用。
2012年，一位化名Sunny King的网友推出了Peercoin。这种加密电子货币使用工作量证明机制来发行新币，并使用权益证明机制来维护网络安全。这就是加密电子货币中权益证明机制的作用。首次应用在 .权益证明并不要求验证者执行一定量的计算工作，而是只要求验证者提供一定数量的加密货币的所有权。权益证明机制的工作方式是，当创建一个新的区块时，矿工需要创建一笔“币权”交易，该交易按照预设的比例向矿工自己发送一定数量的币。权益证明机制减少了mining 根据算法根据每个节点拥有代币的比例和时间等比例分配节点的难度，从而加快随机数的搜索速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间，但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿操作。因此，PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以在商业领域应用的问题。
份额授权认证机制是一种保证网络安全的新型共识机制。在试图解决传统PoW机制和PoS机制问题的同时，还可以通过实施技术民主来抵消中心化的负面影响。
股份授权认证机制与董事会投票类似。这个机制内置了实时的股东投票系统，就像系统在召开永不停歇的股东大会一样。任何时候召开的长老会议，所有股东都可以投票。决定公司决策。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不是所有用户。在这样的区块链中，所有节点投票选出一定数量的节点代表，节点代表代表所有节点确认区块并维护系统的有序运行。同时，区块链中的所有节点都有权随时罢免和任命代表。如果有必要，所有节点都可以投票取消当前节点代表的资格，重新选举新的代表，实现实时民主。
份额授权认证机制可以大大减少参与验证记账的节点数量，从而实现秒级共识验证。但这种共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题，因为使用这种共识机制并不能摆脱其对代币的依赖，而且很多商业应用中并不需要代币的存在。
Pool验证池以传统的分布式一致性技术为基础，辅以数据验证机制。是当前区块链广泛使用的共识机制。
Pool验证池可以在不依赖代币的情况下工作。基于成熟的分布式共识算法（Pasox、Raft），可以实现秒级共识验证，更适合多方参与。多中心商业模式。不过，Pool验证池也有一些缺点。比如共识机制所能达到的分布式程度就不如PoW机制。
这里主要讲解区块链工作量证明机制和比特币网络的一些算法原理。如何证明你的工作量？希望大家c对共识算法有基本的了解。
工作量证明系统的主要特点是客户端必须做一定量的困难工作才能得到结果，而验证者可以轻松地使用结果来检查客户端是否做了相应的工作。该方案的核心特征是不对称：对于请求者来说工作量不大，而对于验证者来说则易于验证。它与验证码不同，验证码更容易由人类解决而不是由计算机更容易解决。
下图展示了工作量证明流程。
比如给定一个基本字符“hello，world！”，我们给出的工作量要求是，你可以在这个字符创建后添加一个叫做nonce（随机数）的整数值，并进行SHA- 256 对已更改（已添加的随机数）角色创建的操作。如果结果为((以十六进制形式表示)以“0000”开头，则验证通过。从而达到这个工作量证明，需要不断增加nonce值，并对获得的字符创建进行SHA-256哈希运算。根据这个规则，需要4251次运算才能找到前导4个零的哈希。
通过这个例子，我们对工作量证明机制有了初步的了解。可能有人会想，如果工作量证明就是这么一个过程，那么是不是只要记住nonce是4521，计算就能通过验证呢？当然不是，这只是一个例子。
接下来我们将输入一个简单的变化是“Hello, World!+整数值”，整数值范围从1到1000，也就是说，输入变成1到1000的数组：Hello, World! 1;你好世界！ 2； ...;你好世界！ 1000. 然后依次对数组中的每个输入执行上述工作量证明——找到前导 4 个零的哈希值。
由于哈希值的伪随机性，根据 r概率论的相关知识很容易计算。预计需要尝试 2 的 16 次方才能获得具有 4 个前导零的哈希值。而如果统计一下刚才执行的 1000 次计算的实际结果，你会发现平均计算次数为 66958 次，非常接近 2 的 16 次方（65536）。在这个例子中，数学上预期的计算次数实际上是所需的“工作量”。多次重复工作量证明，将得到一个符合统计规则的概率事件。
实际用于统计输入字符并得到相应目标结果的计算次数如下：
<对于比特币网络中的任何一个节点，如果想要生成一个新的区块并将其添加到区块链中，就必须解决比特币网络上的这个难题。这个问题的关键要素是工作量证明函数、区块和难度值。证明-工作函数是这道题的计算方式，区块是这道题的输入数据，难度值决定了理解这道题需要的计算量。
中使用的工作量证明函数比特币网络就是上面提到的SHA-256。区块实际上是在工作量证明过程中生成的。矿工不断地构造区块数据，并检查每次的计算结果是否满足所需的工作量，从而判断该区块是否满足网络难度？区块头是比特币工作量证明功能的输入数据。
难度值是矿工挖矿的重要参考指标。它决定了矿工生成合法区块需要多少次哈希运算。比特币网络大约每 10 分钟生成一个区块。如果在不同的网络算力条件下，新区块的生成基本保持这个速度，那么难度就比较大了。ty值必须根据全网算力的变化进行调整。总的原则是保证网络总是在10分钟内生成新的区块，无论挖矿算力如何。
难度值的调整在每个完整节点中独立且自动地发生。每2016个区块，所有节点都会按照统一的格式自动调整难度值。该公式基于最新2016个区块所花费的时间和预期时间（假设每10分钟产生一次提现，则预期时间为20160分钟）并根据实际时长与预期时长的比率进行调整。即，如果出块速度快于10分钟，则增加难度值；无论如何，降低难度值。公式表达如下：
新难度值=旧难度值*（20160分钟/过去2016个区块所花费的时间）。
工作量证明k 需要一个目标值。比特币工作量证明的目标值（Target）的计算公式如下：
目标值=最大目标值/难度值，其中最大目标值是一个常数值
目标值的大小与难度值成反比。要实现比特币工作量证明，矿场计算出的区块哈希值必须小于目标值。
我们也可以简单地将比特币工作负载的过程理解为通过不断改变块头（即尝试不同的nonce值）并将其作为输入来执行SHA-256哈希运算。找到一个具有特定格式的哈希值（即需要一定数量的前导 0）的进程，并且需要的前导 0 越多，就越困难。
比特币工作量证明难题的步骤可以大致概括如下：
该过程可以用以下表示：g图：
比特币的工作量证明就是我们俗称的“挖矿”的主要工作。了解工作量证明机制将为我们进一步了解比特币区块链的共识机制奠定基础。
四、区块链技术中的共识机制是什么
1.什么是共识机制
在去中心化的结构体系中，由于地位是平等的。当出现分歧时，如何达成共识就成了问题。
所以，一个设计精美、实践操作简单的共识机制是分布式系统顺利运行的关键。
简单来说，共识机制就是在一段时间内对事物的顺序达成共识的算法。它是区块链节点在全网范围内对区块信息达成共识的机制。
四为什么需要共识机制？
本文由币虎社区（bihu.com）内容支持奖励rt 计划。
在中心化的结构体系中，系统的共识由中心决定，所有参与者只需服从中心发布的命令即可。因此，在中心化系统中建立共识是非常有效的。这就是为什么集中式机构比分散式机构相对更有效率。
在去中心化的结构体系中，由于每个参与者的地位都是平等的，当出现分歧时，如何达成共识就成为一个问题。因此，一个设计良好、操作简单的共识机制是分布式系统顺利运行的关键。总之，共识机制是达成共识的基础，也是区块链环节的核心之一。它使去中心化系统能够公开维护相同的分类账。现有的共识机制有两种比较好的，工作量证明（Pow）和权益证明（Pos）。
工作量证明
工作量证明f Work（简称POW）是工作量证明。一般来说，只能从结果来证明，因为监测工作过程通常是繁琐且低效的。谁的算力较大，谁先算出随机数，谁就优先记账。
例如：比特币在区块生成过程中采用了POW机制。合格的块哈希由 N 个前导零组成。零的数量取决于网络的难度值。获得合理的区块哈希需要大量的试错计算，计算时间取决于机器的哈希速度。当一个节点提供了合理的Block Hash值时，就意味着该节点确实进行了大量的尝试计算。当然，无法获得计算次数的绝对值，因为找到合理的哈希是一个概率事件。当一个节点拥有全网n%的算力时，t该节点有 n/100 的概率找到块哈希。虽然工作量证明是公平的，但也有一些批评，因为它需要大量的电力和计算能力。 ，消耗大量能量。
权益证明
权益证明就是根据你在这个网络中拥有多少币来争夺记账权。简单来说，你持有的币越多，你获得算力的概率就越大。这种证明机制在一定程度上缩短了达成共识的时间，并且不需要挖矿需要大量的能量。
六、区块链中常见的三种共识机制
区块链是建立在P2P网络上、由节点参与的分布式账本系统。其最大的特点是“去中心化”。也就是说，在区块链系统中，用户之间、用户与机构之间、机构之间不需要建立信任。交易可以通过依赖来实现仅在区块链协议系统上。
但如何保证账本的准确性、权威性、可靠性呢？区块链网络上的节点为什么要参与记账？如果节点是假的怎么办？如何防止账本被篡改？如何保证节点之间数据的一致性？ ……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题，从而产生共识机制。
所谓“共识机制”，就是通过特殊节点的投票，在极短的时间内完成交易的验证和确认；当出现分歧时，在没有中心控制的情况下，多个节点参与决策以达成共识，即如何在彼此没有信任基础的个人之间建立信任关系。
区块链技术利用一套基于共识的数学算法来建立物与物之间的“信任”网络机器，从而通过技术背书而不是集中的信贷机构创造新的信贷。
不同的区块链类型需要不同的共识算法，以保证区块链上的最后一个区块能够随时反映整个网络的状态。
到目前为止，区块链共识机制主要有以下几种：POW工作量证明、POS权益证明、DPOS授权权益证明、Paxos、PBFT（实用拜占庭容错算法）、dBFT、DAG（有向无环）图）
接下来主要讲一下常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理和应用场景
概念：
工作量证明原本是一个经济学术语，指系统为实现某个目标而设置的衡量方法。简单理解就是一份证书，用来确认你做了一定的工作量，并证明相应的工作量通过证明工作结果，工作已完成。
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，节点可以自由进入和退出，并计算随机哈希的数值解。竞争记账权并获得正确数值解生成区块的能力是节点算力的具体体现。
应用：
POW最著名的应用是比特币。在比特币网络中，在区块的生成过程中，矿工需要解决复杂的密码学数学问题，找到符合要求的、由N个前导零组成的区块哈希值。零的数量取决于网络的难度值。这需要大量的试错计算（工作量），计算时间取决于机器的哈希速度。
寻找合理的哈sh 是一个概率事件。当一个节点拥有全网n%的算力时，该节点有n/100的概率找到区块哈希。节点成功找到满意的Hash值后，立即将打包的区块广播到全网。网络中的节点收到广播打包的区块后会立即进行验证。
如果验证通过，则意味着某个节点已经成功解决了难题，它不会再竞争当前区块，而是选择接受该区块，并将其记录在自己的账本中，并然后继续下一个块。竞争性的猜块游戏。只有网络中解谜速度最快的区块才会被添加到账本中，其他节点才会复制它，从而保证了整个账本的唯一性。
如果节点有任何作弊行为，将导致网络节点验证失败并直接丢弃其打包的区块。该块将l 不记录在总账中，作弊节点的成本就全部白费了。因此，在巨大的挖矿成本下，矿工自愿遵守比特币系统的共识协议，从而保证了整个系统的安全。
优缺点
优点：结果验证快，系统承载节点数量多，作恶成本高，保证参与者的自觉合规矿工。
缺点：需要大量的算法消耗，达成共识需要较长的时间
概念：
Proof of Stake机制（权益证明），要求验证者提供一定数量的加密货币的所有权。
权益证明机制的工作方式是，当创建一个新的区块时，矿工需要创建一笔“币权”交易，该交易会根据权益自行发送一些币给矿工。预设比率。权益证明机制根据算法根据每个节点拥有代币的比例和时间等比例降低节点的挖矿难度，从而加快随机数的搜索速度。
应用：
2012年，一位化名Sunny King的网友推出了Peercoin，这是权益证明机制在加密电子货币中的第一个应用。 PPC最大的创新在于其挖矿方式混合了POW和POS方式，采用工作量证明机制发行新币，并采用权益证明机制维护网络安全。
为了实现POS，Sunny King借鉴了中本聪的Coinbase，专门设计了一种特殊的交易类型，叫做Coinstake。
上图展示了Coinstake的工作原理。币龄是指货币的持有期限。如果您拥有10个币并持有10天，那么您已经收集了100天的币s。年龄。如果您使用这10个硬币，则硬币年龄将被消耗（销毁）。
优缺点：
优点：缩短达成共识所需的时间，比工作量证明更节能。
缺点：本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿操作，转账的真实性难以保证
概念：
授权股权证明机制（Delegate Proof of Stake）与董事会投票类似。这个机制内置了实时股东投票系统，就像系统随时召开永不停歇的股东大会一样，由全体股东投票决定公司决策。
授权权益证明在试图解决传统PoW和PoS机制问题的同时，还可以通过实施技术民主来抵消中心化的负面影响。区块链ESTA的去中心化基于 DPoS 机制的 blished 依赖于一定数量的代表而不是所有用户。在这样的区块链中，所有节点投票选出一定数量的节点代表，节点代表代表所有节点确认区块并维护系统的有序运行。
同时，区块链中的所有节点都拥有随时罢免和任命代表的权力。如果有必要，所有节点都可以投票取消当前节点代表的资格，重新选举新的代表，实现实时民主。
应用：
比特股是一种采用DPOS机制的加密货币。通过引入见证人的概念，见证人可以生成区块，每个持有比特股的人都可以投票给见证人。获得同意票总数前N（N通常定义为101）名候选人的候选人可以当选为见证人。当选见证人的人数（N）必须满足：至少一半参与投票的人认为N已经完全去中心化了。 。
候选见证人名单每个维护周期（1天）更新一次。然后见证人被随机排列，每个见证人有 2 秒的许可时间按顺序生成区块。如果见证人在给定时间片内无法生成区块，则将出块权限授予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快、更节能。
DPOS充分利用股东的投票权，以公平、民主的方式达成共识。他们投票选出的N个股东见证人可以被视为N个矿池，而这N个矿池的权利是完全平等的。股东可以随时通过投票的方式改变这些见证人（矿池），只要他们提供的算力不稳定、电脑宕机了，或者他们试图利用自己的权力作恶。
/> 优缺点：
优点：减少参与验证记账的节点数量，从而实现秒级共识验证
缺点：中心性较弱，安全性较差比POW弱，且节点代理是人为选择的，公平性比POS低。同时，整个共识机制仍然依靠增发代币来维持代理节点的稳定性。
七、PoW共识机制原理
比特币的共识机制是PoW共识，它借鉴了HashCash的处理方法。我们来谈谈比特币是如何实现PoW共识的。
从区块头的结构中，可以看到一个4字节的Nonce值。 Nonce值的变化会影响整个区块头的哈希值。挖矿节点尝试不同的Nonce值（通常从0开始，每次加1），寻找小于t的哈希值由难度目标指定的难度值。
PoW 证明过程，通常也称为挖掘过程，找到合适的哈希值。
块打包过程这里不再详细描述。区块是通过一定的算法生成的。当然，发电需要一定的成本。
区块头中的值不是随机的，而是通过固定算法得出的。 Merkle根哈希值是将交易打包成Merkle树。最后，根哈希值的获取也很困难。 ，难度值根据算法不断调整，出块速度必须保持每10分钟出一个块。
首先，我们将所有交易打包生成一棵 Merkle 树，计算 Merkle 根的哈希值，然后组装区块头，不断对区块进行 SHA256（SHA256（区块头））双哈希运算header，然后判断是否少了比网络目标值？这里我们实际上把它改成了二进制。二进制前面有多少位不能有0，因为如果有1的话，十进制值一定很大，就不满足条件了。如果大于这个目标值，说明前面的位数不满足第一个位数为0的条件，哈希不成功。然后改变随机值，形成新的区块头，继续哈希。
这意味着你已经开采了矿井。其他节点的验证也很简单。只需要做一次SH.A256（SHA256（验证块头））即可判断。
比特币挖矿难度调整方法非常简单。难度目标调整为不断降低256位难度值。例如，区块 277315 的十六进制难度值表示为：
这个数字的二进制表示的前 60 位全为 0。增加难度，只需减小该值即可。随着难度值降低，起始0的数量增加，可以找到的哈希值的范围减少。挖矿难度变得更高。
难度调整在每个全节点独立自动进行。每2016个区块，所有节点都会按照统一的公式自动调整难度。如果出块速度快于10分钟，则难度增加，如果出块速度慢于10分钟，则难度降低。
公式可以概括为：新难度值=旧难度值×（过去2016个区块花费的时间/20160分钟）
优点
缺点
> < p>1：为什么挖矿过程需要计算两次哈希值？中本聪在设计比特币挖矿算法时，考虑了SHA2-256算法可能破解，虽然没有对 SHA2-256 算法进行理论上的攻击。为了减少攻击威胁，区块头数据使用SHA2-256算法进行两次计算。
2：如果所有节点都从0开始尝试Nonce值，岂不是意味着算力高的节点总是会先算出有效的结果，算力低的节点永远也别指望能成功矿业？
区块头中的大部分信息是相同的，但每个节点的 Merkle Root 必须不同，因为每个节点都会有自己的 Coinbase 交易，而该交易中存在节点矿工的地址。这个地址不一样。 4 对于每个独立的挖矿节点来说都是不同的。根据哈希函数数的雪崩效应可以看出，每个独立节点的Merkle Root一定是显着不同的。
3：如何解决拜占庭问题？
通过工作量证明，发送信息的成本为增加，节点发送消息的速率降低。这样可以保证一次只有一个节点在广播，同时广播时会附上自己的签名。工作量证明实际上相当于增加了成为叛徒（发布虚假区块）的成本。只有第一个完成证明的节点才能广播该区块。比赛难度很大，对计算能力要求很高。如果失败，计算能力就会丧失。白白浪费了，整个系统也因此更加稳定。
Ⅷ 五分钟了解共识机制
五分钟了解共识机制
什么是共识机制？
“共识机制是区块链的灵魂。”这是业内经常听到的一句话。共识机制在区块链中的地位可想而知。那么到底什么是共识机制呢？我们先从拜占庭将军的问题开始。
拜占庭位于伊斯坦布尔（今土耳其），是东罗马帝国的首都。由于当时拜占庭罗马帝国幅员辽阔，为了防御目的，各支军队相隔较远，将军之间只能依靠信使传递消息。战争期间，拜占庭军队中的所有将军和副官必须达成共识，决定是否有获胜的机会，然后再进攻敌方阵营。然而，军队中可能存在叛徒和敌方间谍，这可能会影响将领的决策，扰乱全军的秩序。在进行共识时，结果并不代表多数人的意见。此时，当得知其中一名成员叛乱时，剩下的忠诚将领如何能在不受到叛徒影响的情况下达成共识呢？拜占庭问题就此形成。
拜占庭将军问题是一个协议问题。拜占庭帝国的将军我必须一致决定是否攻击某支敌军。问题是这些将军地域分散，将军中也有叛徒。叛徒可以随意行动以达到以下目的：诱骗某些将军采取进攻行动；推动并非所有将军都同意的决定，例如在将军不想进攻时推动进攻行动；或者迷惑某些将领，使他们无法做出决定。如果叛徒达到了其中一个目的，那么任何进攻行动的结果都已注定，只有完全一致努力才能取得胜利。
如何解决这个问题？中本聪的哲学给出了更好的答案：不可能每个人都有资格发送消息，但为发送消息设定了一个条件：“工作量”。将军们同时做一道计算题，谁先做完，谁就能获得向其他小国发送消息的资格。后o小国收到信息后，必须使用加密技术对其进行签名盖章以确认其身份。然后继续做题，做对了就继续发送消息……这个顺序达成共识的算法就是共识机制。
共识机制的作用
区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构，可以支持不同的共识机制。在区块链上，每个人都会有一个账本，记录链上的所有交易。当链上产生新的交易时，每个人收到此信息的时间是不同的。一些想做坏事的人可能会在这个时候发布一些错误的信息。这个时候就需要一个人去验证大家收到的信息，最后发布出最正确的信息。
共识机制是区块链技术的重要组成部分。这是我就像一部维护区块链世界正常运转的法律法规，让区块链技术带来自己的光芒来改善世界。也是区块链逐渐被世界接受和认可的最大幕后贡献者。它让互联网、陌生人之间的一切交易成为可能，无需第三方信用背书，它赋予了机械码人性和温暖。
共识机制的类型
目前的共识机制主要有POW、POS、DPOS、PBFT、dBFT、Pool验证池等。
POW就是大家熟悉的比特币挖矿。通过计算一个符合规则的随机数，获得记账权，将本轮需要记录的数据发出去，经全网其他节点验证后一起存储。可以实现完全去中心化，节点可以自由进出。你工作越多，你收获就越多。
POS，STA证明ke，POW的升级共识机制，根据每个节点持有代币的比例和时间，挖矿难度成正比，加快随机数的搜索。持有越多，获得越多
DPOS，一种股份授权证明机制，类似于董事会投票。持币者投票选出一定数量的节点，代表他们进行验证和记账。
PBFT，Practical Byzantine Fault Tolerance，是一种状态机复制复制算法，即将服务建模为状态机，在分布式系统的不同节点上复制状态机。每个状态机的副本保存了服务的状态，也实现了服务的操作。
dBFT，委托BFT授权拜占庭容错算法，通过股权选举记账人，然后记账人通过拜占庭容错算法达成共识。
矿池验证pool基于传统分布式一致性技术建立并辅以数据验证机制，是当前区块链广泛使用的共识机制。 Pool验证池可以在不依赖代币的情况下工作。基于成熟的分布式共识算法（Pasox、Raft），可实现秒级共识验证，更适合多方参与的多中心商业模式。
现有共识机制存在问题
现有共识机制并不完善，在一些实际应用场景中存在诸多弊端。
A.算力浪费
在工作量证明机制POW中，猜数字最快的人通常是算力较强的计算机。仅仅为了猜测数字而使用超强的计算能力是一种浪费。
B.权益向顶层集中
在权益证明机制 POS 中，越大代币余额越多，获取公开信息的概率越高。宣传者将获得一定数量的代币作为奖励。这样，持有代币的人就会越来越多，人越多，人越少。
C.作恶成本低
在依靠算力和股权来获取信息披露权的模式中，当算力和股权集中在少数人手中时，如果这少数人想做的话很容易违反一些规则；在PBFT中，每个人都投票，如果没有任何代币余额的人想要制造麻烦，几乎没有任何损失。
D.对真正去中心化的威胁
在工作量证明机制中，算力越强，获得记录权的概率就越高。如果有人聚集很多人一起猜数字，并使用许多计算机的计算能力，那么这些分组会更容易人们获得信息披露的权利。最终，披露权可能直接掌握在这些人手中。在人类手中。
在权益证明机制POS中，权益越大，人们获得记录权的概率就越高，记录者将获得代币奖励。这样，这些人就会越来越富，贫富差距就会缩小。它会变得越来越大。代币少的人几乎没有发言权。权力掌握在少数人手中，这违背了区块链的去中心化理念。
Ⅸ POW共识机制是什么意思？
比特币系统将允许每个加入网络的节点进行哈希运算。谁先找到合适的解决方案，谁就能得到它。这个会计没错。一旦记账权被夺走，所有节点就会开始竞争下一个记账权，即进行哈希运算。
