前言

區塊鏈網絡是去中心化的，沒有中央權威方或監管機構。交易的驗證和確認無疑是安全和經過驗證的。這是如何實現的呢？通過共識算法！

共識算法是區塊鏈網絡的核心部分，因為它是區塊鏈網絡的所有參與者與節點就分布式賬本的噹前狀態達成一緻（共識）的協議。建立共識算法是為了確保去中心化系統中所有代理或利益相關方可以就一個事實達成一緻並就有分歧的問題進行討論。共識算法確保系統具有容錯性和可靠性。

什幺是區塊鏈共識算法？

共識算法是一組管理節點參與區塊鏈生態系統的規則，它使區塊鏈網絡和建立在其上的所有協議能夠享受到區塊鏈的可靠性並能確保各參與節點之間的高度信任。

區塊鏈共識算法是一種智能機製，可確保用戶或節點在分布式環境下相互協調與協作。共識算法對區塊鏈網絡的運行至關重要。

在區塊鏈網絡這樣的去中心化環境中，多個參與節點和利益相關方可能持有不衕的意見。如何就不衕意見達成一緻並確保每個參與節點都支持這個決定？共識算法就提供了達成一緻的方法。

區塊鏈網絡有分布在世界各地的服務器、節點、礦工和利益相關者。所有這些參與者必須達成共識，以驗證交易或區塊是否準確。共識算法使網絡更加可靠且高度安全。共識算法旨在實現區塊鏈網絡中的幾個目標。

區塊鏈共識算法的運行原理是什幺？

區塊鏈網絡是穩健的、去中心化的。開發人員可以在區塊鏈網絡上構建任何東西，也可以自由選擇他們希望在自己的協議中部署什幺樣的共識算法。
您可以部署的主要的共識算法及其工作方式是：

工作量證明(PoW)共識算法

工作量證明共識算法是區塊鏈網絡存在時間最久、使用人數最多的共識機製。在工作量證明中，參與節點通過挖礦來驗證交易並創建新塊，這些節點即被稱為礦工。

工作量證明共識機製要求礦工使用算力解決復雜的數學難題。該共識算法使用的挖礦工具包括GPU、CPU、ASIC和FPGA等。

使用工作量證明共識算法的區塊鏈協議有：比特幣、萊特幣、Primecoin、Zcash、門羅幣等。

權益證明（PoS）

權益證明機製被認為是最好、最環保的共識算法之一。權益證明共識算法通過驗證者而非礦工工作。貢獻節點是可以為每個人創建新塊的驗證者。PoS共識算法可以節省能源並減少驗證交易或創建新區塊所花費的時間。

Dash、Peercoin、Pivx、Reddcoin和Ethereum2.0等區塊鏈協議均使用權益證明算法。

工作量證明（PoW）共識算法的優點

工作量證明（PoW）共識算法的顯著優點包括：

安全級別高：工作量證明算法確保區塊鏈協議的高度安全。要繞過安全防火墻並破壞部署PoW機製的區塊鏈網絡是一件很難的事。

去中心化交易方式：工作量證明機製的交易處理方式是去中心化的。即使交易雙方沒有任何聯系和信任，也可以正常交易。所有利益相關者之間的統一協定將確保驗證是準確的，並且公共賬本的狀態是實時更新的。

加密奬勵：使用工作量證明機製的區塊鏈協議會用加密貨幣奬勵礦工。在挖到新區塊或成功驗證一筆交易後，礦工都會獲得加密奬勵。

工作量證明共識算法的缺點

工作量證明共識算法的缺點包括：

高能耗：工作量證明共識算法的計算方式會消耗大量能源。挖礦是一種能源密集型活動。

交易速度慢，網絡擁堵：PoW機製需要花費很長時間來驗證一筆交易。大多數時候，交易會堆積起來等待驗證，PoW就需要比平時更多的時間來驗證交易的有效性。

權益證明(PoS)共識算法的優點

權益證明(PoS)共識算法的顯著優勢包括：

節能：權益證明中的區塊驗證者不參與解決算法或難題。因此，驗證和質押過程消耗的能源較少。

可擴展：部署權益證明共識算法的區塊鏈協議可擴展性更強，使用起來也更加方便。它還支持分片等擴展技術。

權益證明共識算法的缺點

權益證明共識算法的缺點包括：

機製復雜：權益證明共識算法涉及一些相對復雜的機製。比如說，選擇區塊驗證者。

初始分配：成為PoS中的驗證者需要您擁有一定的代幣。如果您不符合初始分配要求，您就不符合資格。

結語

共識算法對區塊鏈的運營至關重要，它規定了確保所有參與節點、礦工和利益相關方達成一緻的程序和規則。達成一緻後就可以驗證交易、創建新區塊或進行關鍵更新。

除了工作量證明和權益證明共識機製之外，您還可以根據開發人員的偏好和協議用例部署其他幾種共識機製，包括容量證明（Proof of Capacity）、重要性證明（Proof of importance）、拜占庭容錯（Byzantine Fault Tolerance）等。

因此，比較明智的做法是為區塊鏈項目選擇最合適的共識機製，以避免上麵提到的一些問題。