把区块链看作一个去中心化的账本,
记账需要一个大家都认可的规则,
即“怎样记账才是有效”,
这个规则就是共识机制。
视频来源于网易公开课
什么是共识机制
共识机制是区块链系统在不同节点间建立信任、达成共识、实现去中心化的核心技术。它是结合经济学、博弈论等多学科设计出来的一套保证区块链中各节点都能维护区块链系统的方法,是保持区块链安全稳定运行的核心。
共识机制基于竞争式或投票式数学原理,以共识协议实现安全的记账规则,决定了参与节点对交易数据达成一致的方式,保证了合规数据最终被全部诚实节点确认,实现了分布式账本数据记录的一致性和活性。
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共识机制基本工作流程
区块链的基础是P2P分布式网络、加密算法和共识机制,在这些基础技术中,共识机制是至关重要的,可以说共识机制是区块链技术的核心。共识机制很大程度上决定了整个区块链系统节点间的相互信任程度,也决定了其他使用者对于区块链上数据的信任程度。
在区块链系统中,共识机制的基本工作流程如下:选举出块者、生成区块和节点验证更新区块。安全性、交易吞吐量、可拓展性、交易确认时间、去中心化程度和能源消耗等是衡量区块链共识机制的标准。
主流共识机制
目前主流的共识机制有工作量证明 (Proof-of-Work,PoW) 和权益证明 (Proof-of- Stake,PoS)。
PoW机制:节点通过不断的单向哈希(Hash)计算寻找一个随机数(nonce)的过程来达成共识,最先算出nonce值的节点即被选为出块者,这也就意味着算力越大的节点越有可能成为出块者。
PoS机制:仅依据节点所持有的权益大小(即节点在区块链网络中投入或存储的数字资产总额)决定新区块的记账归属。因此,在PoS机制中不需要堆积算力,仅需在区块链网络中投入权益即可参加记账权的竞争。
探索与应用
区块链服务网络(BSN)启动商用
2020年,由国家信息中心主办,中国移动通信集团有限公司、中国银联股份有限公司和区块链服务网络发展联盟协办的区块链服务网络(BSN)正式启动商用。BSN是基于区块链技术和共识机制的全球性基础设施网络,是面向工业、企业、政府应用的可信、可控、可拓展的联盟链。
佛山市“易本书”凭借区块链的共识机制等优势实现家庭藏书共享与流通
2021年4月24日,佛山市图书馆推出家藏图书共享平台“易本书”,实现全社会家庭藏书的共享与流通。平台凭借区块链技术的分布式记账、共识机制、智能合约等优势,可以保障家藏图书安全可靠地进入社会文化资源领域。
昆明市“昆易链”通过共识机制等区块链技术实现电子化交易业务数据“存真”“验伪”机制
昆明市上线的公共资源交易区块链服务平台“昆易链”,通过共识机制、智能合约、分布式账本等区块链技术,可以实现工程建设、政府采购、综合交易等全流程电子化交易业务数据的“存真”“验伪”机制。
来源丨综合自《中国信息安全》杂志、信息安全与通信保密杂志社等