10、区块链中的替代共识模型

区块链中的替代共识模型

1. 分布式系统与共识构建

分布式系统容易受到拜占庭故障的影响，在这类系统中，个别组件可能会无意或有意地出错。对于系统中的其他组件而言，很难判断什么是正确的，哪些节点产生了错误。因此，网络必须就什么是真实的以及哪个组件产生了错误达成一致，这种达成一致的过程也被称为共识构建，在区块链技术中具有重要价值。

多年来，人们设计了多种方法来帮助在区块链网络上构建共识。所有建立共识的机制都有一个共同点：要求新块的创建者证明其完成了一项困难的任务。为了防止区块创建者作弊（因为创建一个被拒绝的区块成本很高）并在网络中创造价值，这项任务必须对创建者来说具有一定成本。而对这种证明的验证必须对其他网络参与者有利。不同的共识模型对于如何产生成本有不同的看法。之前我们介绍了工作量证明（PoW），它是目前使用最广泛的方法，矿工需要投资硬件并支付电费来证明其工作量。不过，还有其他几种不同的共识模型。

2. 权益证明（PoS）

2.1 PoS概述

权益证明（PoS）终结了传统的挖矿模式。高能耗、中心化的矿池以及强大的ASIC矿机在这种模式下成为过去式。如今，新的区块链网络一开始就采用PoS，以太坊作为仅次于比特币的第二大项目，也从PoW转向了PoS。在PoS系统中，参与共识构建过程的节点被称为验证者（有时也称为锻造者）。PoS的目的与PoW相同，都是在网络中创建共识。

验证者通过持有较大比例的加密货币来获得在网络中的资格，这被称为权益。通过质押权益，他们证明自己有兴趣维护网络的安全，因为否则他们的加密货币将会贬值。凭借持有权益，验证者有权参与网络并被选为区块提议者。区块提议者的职责是构建新的交易块，然后将其广播给其他节点进行验证。在Po