为什么共识算法对开发人员很重要
您是否对共识算法，它们之间的差异以及对开发人员的实用性感到好奇？大您来对地方了。要学习区块链开发并获得认证，我建议访问 伊万在技术学院。
区块链目前 LinkedIn排名第一的技能，因此您绝对应该了解有关以太坊的更多信息，以便在2020年获得加密的全职职位。
在我的 第一 第二部分，我讨论了以太坊2.0和面向开发人员的最佳工具。在第三和第四篇文章中，我讨论了二次投票和开放式治理模型。最后，在最新版本中，我研究了Swarm的基础架构。
现在到手头的话题：为什么不同的共识算法对以太坊开发人员很重要？
在本文中，我将介绍共识算法的主要功能。我将回答为什么去中心化，不变性和安全性是主流采用的任何共识算法的重要特征。
本指南是任何希望了解以下内容的开发人员的关键：
- 就安全性而言，为什么比特币的技术目前是最好的？
- 在网络效应方面，为什么其他加密货币很难替代比特币。
- PoW（工作量证明）如何确保安全性，不变性和去中心化性之间的最佳平衡。
为什么共识很重要？
共识机制是区块链中讨论最广泛的方面之一，尽管很难理解。
您可能已经听说过一些加密货币专家，他们指出共识机制的下一个重大飞跃是PoS（权益证明）或dBFT（委派拜占庭式容错）。这些新的共识算法将允许区块链真正扩展。
但是，当讨论的主题是不同的共识算法时，仍有几个问题没有答案。例如：
共识机制概述
如果您对以上三个问题的回答都是“否”，那么我相信您已经准备好进入下一部分。我的目标是向您简要介绍分布式和去中心化共识算法的组成部分，优势和支持技术。
通过相互理解，您很可能会理解为什么某些共识机制在安全性方面更好，而另一些共识机制在去中心化或可扩展性方面更好。
|
组件 |
好处 |
配套技术 |
| 密码学 | 安全性，匿名性（或伪匿名性），不变性，可审核性。 |
公钥加密货币，PGP，哈希 |
|
分布式分类帐 |
安全性，不变性，可审核性，防篡改性，可靠性。 |
区块链技术 |
|
激励措施 |
参与，协调，权力下放。 |
代币，加密货币 |
|
共识机制 |
安全性，一致性，生动性，容错性，防止双重支出的保护。 |
PoW，PoS，DBFT |
上表非常清楚地总结了每个组件的好处。这也解释了为什么没有一个不变，公开且可靠的区块链就不可能有一个真正的去中心化共识机制。因此，由于暂时没有公开运行节点的诱因，因此我暂时将忽略私有区块链。
您可能想知道的一个问题是何时选择公共区块链？
对几乎所有事物都建立一个无许可，无边界和不受审查的制度是否有意义？
何时采用去中心化共识
如上所述，PoW（或任何其他分布式共识算法）是更大的网络基础架构的一部分。
之所以需要分布式共识，是因为代理商之间无法相互信任。因此，何时应考虑使用分布式共识算法？我认为，仅当以上问题得到肯定回答时，如工作流程所示。
如果要求互不信任的各方进行交易，则可以使用公共区块链作为解决方案。它不需要买卖双方互相信任。但是，还有许多其他基础设施可以比公共区块链做得更快。当代理之间已经存在一定程度的信任时，私有链可能是最佳用例。
PoW是保持长期价值的最佳方法吗？还是我们应该研究其他替代共识算法，例如PoS或dBFT，以获得最高级别的安全性，去中心化性或可伸缩性？
工作量如何运作
简而言之，工作量证明共识机制将能量转换为哈希能力。网络具有的散列能力越强，它越安全。此外，运行PoW算法的矿工（网络验证者）越多，网络的去中心化性和安全性也就越高。
为了避免中心化并保持网络最安全，有一种难度调整算法。本质上，它会调节所需的能量输入以产生输出。因此，验证节点越多，挖矿一个块的难度就越大，保持相同散列能力（占整个网络的百分比）就越困难。矿工需要花费更多的能量来产生相同的输出，从而使整个过程更加耗能。
因此，PoW系统的两个最重要的特征是散列能力和验证节点的数量。
任何共识机制的第三个也是最后一个关键点是激励。在PoW中，目前对于网络验证者有两种主要的经济激励措施：（a）交易费用和（b）整体奖励。没有奖励，矿工就没有动力遵守协议并保持网络安全。
PoW是最安全的共识算法吗？
关于共识机制的安全性，我想重点关注两个关键指标。
第一个是保持区块链不变的能力，第二个是远程攻击的短期与长期影响。
换句话说，假设网络是自然去中心化的（意味着任何人都可以参与），我的方法是理解允许共识算法保持高度不变性的机制。否则，如果去中心化网络具有中心故障点，那有什么意义呢？
使用PoW，验证模块所需的能量保证了不变性。当节点首次连接到比特币区块链时，或者任何时候节点在验证交易时，它必须运行协议规则并验证所有先前的块。
因此，没有捷径可以更改先前的程序段。
因此，PoW机制被认为是概率性的，因为它长期提供的最大不变性约为99.9％。
相比之下，例如，权益证明（PoS）提供了确定性，因为交易在过帐后无法更改–它已写入协议，规定任何过帐的交易都不能更改。使用PoW，它是最长的链（或最重的链）有效。
PoW是最不变的共识算法吗？
一些加密货币爱好者认为，鉴于交易不可更改，PoS是一成不变的共识机制。但是，只有在攻击者失败后才成立。
虽然PoW短期内显然不太安全，因为通过购买更多硬件来“轻松”获得总哈希能力的51％-上限（价格）可能不会发生太大变化-它也是最可靠的从长远来看，为了维持总哈希能力的51％，控制验证节点的组织将必须成倍增加其能源消耗，以保持挖矿最长的链。
PoW通过其难度调整算法来调整其能量输入要求。随着更多的哈希功能被添加到网络中，它使验证节点花费更多的精力。
……还有？
相比之下，PoS仅要求节点购买或接收硬币并提交（提取硬币）以验证交易。这意味着，尽管在短期内很难攻击网络-要获得51％的质押权，就需要购买51％的股份，这意味着随着购买的硬币数量增加，价格可能会上涨（假设有大量供应）–从长远来看，一旦攻击者成功，将无能为力。
唯一的出路是使用协议硬分叉，以增加供应，忽略攻击者的硬币或阻止攻击者的地址。
以上解决方案均无法使区块链保持不变。因此，至少就长期而言，就不变性而言，PoW比PoS是更好的选择。
资源资源
本文不是财务建议。作者可能没有意识到的变化。始终检查提供的资源