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什么是区块链的共识机制

区块链是最近非常火的词,但是你知道区块链是如何完成去中心化的共识的么?没有中间节点,依然能够有效的做出决策。答案在于共识机制,区块链有各种各样的共识机制,但它们都具有相同的目的,为了确保记录的真实性和完整性。我们将探索三种类型的共识机制。

首先,让我们来看看工作证明(Proof-of-Work)。在Proof-of-Work系统中,交易数据以区块的形式存储在一起,通过让人们解决附加在上面的一个复杂的数学问题来验证。这通常是由强大的计算机完成的,被称为 “挖矿"。有些迷惑?好吧,我们来分析一下。想象一下,一群寻宝者试图打开一个箱子,上面有一把复杂的锁,计算出正确的组合是很繁琐的,但第一个这样做的人将获得奖励。简单地说,工作证明是一场比赛,以找出在宝箱上的正确组合,像比特币和Ethereum这样的加密货币使用的是工作证明机制。

接下来,我们有了POS(Proof-of-Stake)。在这里,一个新区块的创造者,也就是验证者,是根据他们投入网络的股权多少随机选择的。意思是说,投入的股权越高,被选为验证者的机会就越大。让我们把它应用到宝箱的场景中,想象一群寻宝者在争夺一个箱子,箱子的奖励是基于抽奖系统。为了参与,每个猎人都要购买彩票,每个猎人买的越多,中奖的机会就越大。像ADA和EOS这样的区块链协议,采纳Proof-of-Stake的共识。

最后,Proof-of-Authority,Proof-of-Stake的一种修改形式,在这里,只有被批准的各方可以成为验证者。我们再来看看宝箱的场景,这群寻宝者组成一个联盟,将他们的宝物集中起来,根据他们的信任程度,挑选出少数几个人成为由该集团指定,以确保全部内容的有效性。

IBM的Hyperledger Fabric,是一些使用POA的区块链系统的例子。虽然传统的区块链存在于单一的共识机制上,一些创新的正在采用多种共识协议。以Opet基金会为例,他们正在建立一个独特的区块链来存储数据,通过机器人收集学生的学业水平、课外活动、和个性特征分析等记录存储在区块链上,并且由采用POA共识机制的Hyperledger Fabric提供支持验证。POA验证者在这种情况下,可以是著名的教育机构,甚至国家的教育部门,这有助于确保所有学生数据的可信度。

但是谁会免费工作呢?因此,pow的共识开始发挥作用,奖励完成工作的验证者。通过Hyperledger Fabric,每个学生记录都是安全的,与学生拥有的私人哈希密钥。只有当学生提供唯一的密钥时,数据才能被访问。这意味着学生的隐私被保留下来,由学生自己控制。例如,当学生通过Opet的平台申请大学时,他们将向大学提供其记录的唯一密钥,有了它,大学将能够访问他们最新的学术记录,学生还可以查看自己的记录是否已被解锁。这与传统方法相比,这提高了效率和透明度。通过将工作证明和授权证明模式相结合,opet基金会的区块链解决方案确保了学生数据上的隐私,pow在激励教育机构的同时和学生向Opet平台提供数据。

随着区块链的普及,我们会看到更多独特的混合共识机制和实际的应用。