区块链常用共识算法总结

1、POW（Proof Of Work）是一个哈希函数，即相邻的x1和x2，得到的f(x1)和f(x2)有很大的不同。 不可逆推导，给定f(x)的值，无法推导输入值。 要使 f(x) 落在特定范围内，没有比用尽更好的方法了。

在实际使用中，每个节点需要打包相同的交易数据，然后从末尾加上一个随机数（由节点自己选择）作为整体输入计算输出值，并将结果与​​当前挖矿难度进行比较（要求输出值前的x)位为0)，如果满足条件，则广播给附近的节点； 如果不满足，则替换随机数，继续求解。 最快获得解的节点可以视为挖矿的赢家，获得其他节点的共识。

目前，比特币吸引了全球大部分算力，其他采用PoW共识机制的区块链应用很难获得同等算力来保证自身安全，无法复制比特币的辉煌; 同时，由于挖矿浪费了大量资源，达成共识的周期很长，导致比特币的TPS（transaction per second，每秒执行的交易数）极低，只有单数字。

2. POS（权益证明）

不同的旷课算出不同的数学谜题比特币共识算法，而这个数学谜题与你有币的时间/你有币的数量成反比。 您拥有硬币的时间越长，难度越低。 您持有的硬币越多，难度越低。

POS通过区块链系统内部的虚拟资产进行安全管理，根据节点持有代币的数量或存续时间来决定节点享有的权利。 区块链系统中的参与者将他们所持有的虚拟资产（Coin 或 Token）锁定在区块链上，他们签署消息以达成共识。 只有那些已经是系统一部分的参与者才能决定下一个区块是什么。

从经济学的角度来看，PoW 共识算法自然可以防止区块链的分叉（区块链分叉的本质是网络的节点对区块链的产生产生分歧，无法达成共识）。 但是比特币共识算法，PoS 需要仔细设计相应的规则来防止分叉。 例如，PoS可以设置惩罚机制，要求参与挖矿的矿工锁定一定数量的虚拟资产。 如果检测到他们有不当行为，系统将没收全部或部分锁定的虚拟资产。

3. DPOS（委托权益证明） 4. PBFT（实用拜占庭容错）

PBFT算法的核心理论是n>=3f+1n是系统中的节点总数，f是允许失败的节点数。 换句话说，如果系统容忍 f 次故障，则系统必须包括 n 个节点才能解决故障。

参考文件

https://www.jianshu.com/p/b56ab577222d

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