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为什么需要共识
共识是对某事达成的共同看法,它是区块链的灵魂,对确保区块链的完整性和安全性起着至关重要的作用。在传统的集中式系统中,单个实体或一组实体有权验证和记录交易。然而,区块链中的一个核心概念是去中心化,在区块链中没有和传统数据库系统一样的中心数据库,每个节点都是对等的,如大多区块链采用对等式网络(Peer-to-peer network, P2P网络)来组织参与数据验证和生产的节点。P2P网络中的每个节点以扁平式拓扑结构相互交互, 要保证交易统一和安全成一个难题,这样就需要一套算法和机制来保证所有对等节点之间可以有效协作,这套算法和方式称为共识机制。共识机制的存在可以有效保证各个节点之间按照既定的原则共同维护账本,实现对交易的验证和确认,并达成一致的决策。共识机制本质上是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
随着区块链技术的不停发展,共识机制也发展出了很多版本,以满足不同区块链系统的需求。现今主流的共识机制如下:
共识机制 | 介绍 | 优缺点 |
工作量证明(Proof of Work,PoW) | 是比特币和一些其他区块链项目最早采用的共识机制。节点需要通过解决复杂的数学难题来竞争产生区块的权利。第一个解答正确的节点可以获得区块奖励。这种机制需要大量计算能力,安全性较高,但能耗较大。 | 优点:安全性高,经过比特币多年的验证。需要计算复杂的数学问题,确保节点通过解题来创建新的区块,从而防止恶意节点的攻击。 缺点:计算机资源消耗 |