什么是共识机制？

共识机制是区块链网络用来就交易的有效性及其添加到区块链的顺序达成一致的方法。这种一致性对于维护网络的完整性和安全性至关重要，因为它确保所有参与者对区块链的历史有一致的看法。

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为什么共识机制是必要的？

区块链是去中心化的网络，这意味着它们不受任何单一实体的控制。这种去中心化是区块链技术的关键优势之一，因为它使网络更能抵挡审查和操控。然而，这也带来了一个挑战：如何确保网络中的所有参与者都同意交易的有效性以及它们被添加到区块链中的顺序。

这就是共识机制的作用所在。它们提供了一套规则和程序，即使在没有中央权威的情况下，也能让网络达成一致。没有可靠的共识机制，恶意行为者可能会改变交易历史、双重花费货币，或以其他方式扰乱网络的运行。这将破坏加密货币的信任和价值。

共识机制是什么？

共识机制是一种方法，使一群人即使在彼此不信任的情况下也能达成一致。在加密货币的背景下，使用共识机制来确保去中心化网络中的所有参与者都同意区块链的当前状态。这对于网络的安全性和完整性至关重要，因为它可以防止恶意行为者篡改交易历史或双重花费货币。

共识机制如何工作

共识机制在实现上有所不同，但通常涉及以下步骤：

交易广播： 当用户发起交易时，它会被广播到参与区块链的节点网络（计算机）。
交易验证： 节点验证交易，确保其符合协议的规则，例如发送者拥有足够的资金且未试图双重花费货币。
区块提议： 选择一个节点来提议一个新的交易区块以添加到区块链中。选择过程因共识机制而异。
区块验证： 其他节点验证提议的区块，确保其中只包含有效的交易并符合共识机制的要求。
区块添加： 如果大多数节点同意提议区块的有效性，则将其添加到区块链中。
奖励分配： 提议区块的节点，有时还有其他参与节点，将因其对共识过程的贡献而获得奖励。

共识机制的类型

有许多不同类型的共识机制，每种都有其优缺点。一些在加密货币中最常用的共识机制包括：

1. 工作量证明（PoW）

工作量证明（PoW）是最初的共识机制，首先由比特币使用。在PoW中，矿工竞争解决计算密集型难题。第一个解决难题的矿工可以将新的交易区块添加到区块链中，并获得新铸造的加密货币奖励。

PoW的优点：

高安全性： PoW被认为非常安全，因为需要大量计算能力才能篡改区块链。
去中心化： PoW允许高度去中心化，因为任何拥有足够计算能力的人都可以参与挖矿。

PoW的缺点：

能源密集： PoW消耗大量能源，这引起了其环境影响的担忧。
可扩展性限制： PoW每秒只能处理有限数量的交易，这可能导致网络拥堵和高交易费用。

2. 权益证明（PoS）

权益证明（PoS）是PoW的替代方案，旨在解决其能源消耗和可扩展性限制。在PoS中，验证者基于他们持有和愿意作为抵押的加密货币数量被选择来提议新区块。

PoS的优点：

能源效率： PoS消耗的能源显著少于PoW，因为它不需要矿工解决复杂难题。
可扩展性： PoS可以处理比PoW更多的每秒交易量。
较低的进入门槛： PoS允许更多人参与共识过程，只要他们拥有足够的加密货币就可以成为验证者。

PoS的缺点：

无风险问题： 验证者可能能够在没有额外成本的情况下同时验证多个链，可能导致网络安全性降低。
中心化风险： 如果少数实体控制大多数抵押的加密货币，他们可能会影响网络。

3. 委托权益证明（DPoS）

委托权益证明（DPoS）是PoS的变体，代币持有人投票选出代表他们的代表作为验证者。获得最多票数的代表负责验证交易和添加区块。

DPoS的优点：

效率： DPoS可以实现比传统PoS更高的交易吞吐量，因为较少的代表负责区块生产。
问责性： 代表对投票给他们的代币持有人负责，这可以鼓励负责任的行为。

DPoS的缺点：

中心化担忧： DPoS可能比其他PoS变体更中心化，因为代表数量有限。

4. 权威证明（PoA）

权威证明（PoA）是一种共识机制，其中验证者根据他们的声誉或身份预先选定。该机制通常用于私人或许可区块链，其中参与者是已知和可信的。

PoA的优点：

效率： PoA可以实现高交易吞吐量，因为验证者数量有限且他们是已知实体。
简单性： PoA相对容易实施和管理。

PoA的缺点：

中心化： PoA高度中心化，因为验证者是预先选定的。
缺乏透明性： 验证者的选择过程可能不透明，这可能引发关于公平性的担忧。

5. 实用拜占庭容错（PBFT）

实用拜占庭容错（PBFT）是一种旨在容忍恶意或故障节点的共识机制。它涉及多轮通信过程，节点交换消息以就区块链状态达成一致。

PBFT的优点：

容错性： PBFT可以容忍一定数量的故障或恶意节点而不影响网络的完整性。
终局性： PBFT提供即时终局性，意味着一旦交易确认，就不能被撤销。

PBFT的缺点：

可扩展性限制： PBFT可能比其他共识机制可扩展性差，因为随着节点数量的增加，通信开销增加。
复杂性： PBFT是一个复杂的机制，需要实施和管理。

如何选择共识机制

区块链网络的共识机制选择取决于项目的具体需求和目标。需要考虑的因素包括：

安全性： 网络所需的安全级别。
可扩展性： 网络所需的交易吞吐量和容量。
去中心化： 网络所需的去中心化程度。
能源效率： 共识机制的能源消耗。

传统金融中的资产管理

在加密货币出现之前，个人管理所有金融资产几乎是不可能的。最接近的方式是实物持有所有资产，如法币现金、贵金属和房地产。几乎没有人这样做，原因显而易见：a) 自己保管财富需要空间和设备，成本高昂 b) 失去大多数金融服务和产品的使用权，如电子支付、股票交易，以及借贷。大多数人放弃对资产的完全控制是因为这些缺点。

尽管如此，人们希望能够亲自决定如何使用和投资他们的资产。随着互联网的兴起，个人投资者的比例急剧上升。自我导向投资者的崛起揭示了依赖中介的基本问题。2021年1月底Robinhood的行动和2022年3月伦敦金属交易所的事件中，中心化交易所暂停某些行为以保护自己。两起事件都引起了监管机构和诉讼的关注。