共识算法：工作量证明与 参与证明

关键事实：

• 工作量证明用于生成块并防止攻击。
• 有了参与证明，重要的是您的投资将投入网络。

关于哪种共识算法对于加密货币网络最安全和最有效的争论是生态系统中最具争议的话题之一。作为此讨论的建议，已经出现了许多替代方法，但是主要的方法仍然是工作量证明和权益证明。使用这些协议的通信网络将在链之间带来更直接的互操作性。

关于共识没有达成共识

具有讽刺意味的是，对于比特币中的共识没有共识。它是那些有问题的概念之一，因为它已被用来表示许多事物并且具有误导性。Bitcoin.it Wiki本身建议，用不同且更具体的词来代替用于共识的所有用法，并一劳永逸地删除共识一词。

尽管如此，就像生态系统中许多其他误导性概念一样，共识一词在比特币和区块链词汇中一直存在，特别是在两种用途中。

在技​​术/软件级别上，它指的是共识规则，即，协议的操作上的所有指令或规约，所有节点必须根据它们是否满足以下条件：接收。并且，在社会层面上，它是指网络参与者之间就是否修改此类共识规则（例如，区块链块的大小，每块的奖励）的相关性达成的共识程度。挖矿，区块生成时间等）。

在本文中，我们将重点放在第一层：我们将回顾两种主要的共识算法（工作证明和参与证明），或更具体地说，是用于验证对协议规则及其之间协议一致性的验证方式。参与者。然后，我们将讨论这两个协议的网络之间的互操作性的一些好处，以及促进这种互操作性的某些建议。

工作证明
来源：brgfx

工作证明（PoW）是中本聪（中本聪）从亚当·巴克（Adam Back）在HashCash上的工作中获取比特币的共识算法，以限制电子邮件垃圾邮件和拒绝服务攻击。最初的概念是由辛西娅·德沃克（Cynthia Dwork）和莫妮·纳尔（Moni Naor）于1993年设计的（该名称由马克库斯·雅各布森和阿里·朱尔斯在1999年创造）。它旨在通过要求网络参与者进行大量但可实现的工作（通常称为计算难题）来进行信息处理，从而鼓励他们的诚实行为。

运作：

在比特币中，工作量证明用于生成区块并防止攻击，尤其是双花。为了使区块能够被网络接受-并达成共识-矿工必须执行一系列计算以找到随机生成的密码变化，其难度根据所应用的工作量而变化（以保持更新的速度）受监管的硬币发行），从而获得区块奖励，经济激励以寻求诚实的工作。

每个区块都包含指向前一个区块的哈希指针，从而创建了一个区块链，其工作量正在不断增加。更改区块（即记录在链中的交易信息）将涉及到链中要更改的区块所处的所有点的所有应用工作。网络应用的工作越多，修改故事的成本就越高。但是一旦工作完成，就很容易验证结果是否正确。

安全：

随着工作量的增加，挖矿难度越来越大，越来越多的具有更高计算能力的专用设备被制造出来，以赢得解决数学难题和赢得奖励的竞争。这导致重写比特币的历史需要获得世界上稀有的技术，并克服其他诚实矿工的工作。

这是网络可以拥有的最大保护措施之一：没有足够的计算机供外部参与者决定加入攻击。攻击必须来自已经具有足够计算能力的参与者（因此网络去中心化的重要性），例如挖矿硬件制造商。

但是，尽管事实上在网络上维持诚实行为的动机远胜于攻击网络的代价，但比特币共识算法还确定，真正的链是工作量最大的链，因此， ，节点可以简单地拒绝攻击者，这些攻击者试图修改其保持注册状态且不符合共识规则的链历史。

如果您拥有像比特币那样的处理能力，那么攻击性结果就是浪费资源和时间。但是，并非所有的工作量证明网络都具有这种处理能力，因此，攻击它们的代价并不像过去那样昂贵（证明了其脆弱性和低安全性）。这表明，与流行观点相反，并非所有区块链都是相同的。

缺点：

反对PoW的主要指控之一是其对环境的破坏潜力，因为其最高成本是用电量。能量是从电力中获取的，并通过链的安全性和所产生的新硬币来进行转化。

工作量证明的倡导者说，这种电力和这项工作得到了比特币的支持。相反，参与证明的主张者声称这是对不必要资源的浪费。此外，还可以说，随着专用挖矿设备的淘汰，资源被浪费了，因为与使用GPU的PoW网络不同，这些资源一旦离开就无法用于其他任何用途提高网络效率。

还有一个事实是，用于挖矿的芯片制造中的现有寡头垄断使这些设计人员在使用此设备方面具有优势，从而将大量处理能力中心化在他们手中。

参与测试会更好吗？嗯…没那么快。

参与证明
来源：Macrovector

在BitcoinTalk中注册的第一个权益证明（PoS）共识算法是2011年7月，由一个名为QuantumMechanic的用户制作。想法是用货币所有权证明来代替用于保护网络安全的计算资源，以降低成本并消除挖矿设备所隐含的物理故障点（可能被没收或违法）。

运作：

该建议所产生的实现与主要思想相差不大，而在于选择下一个要确认的交易块的方法。通常，验证新区块的可能性由参与者拥有多少资金来确定。

诸如Nxt和BlackCoin之类的项目使用将最低哈希值与生成器质押大小相关联的公式来随机选择下一个区块生成器。就其本身而言，Peercoin作为变量引入了在选择过程中将货币存入股份的时间。

诚实行为的经济诱因通常不是来自整体奖励，而是来自收取交易费。这意味着激励措施不是恒定的或可预测的，并且，如果不使用网络，则确保其安全性的激励措施也会消失。

安全：

有了参与证明，从您的投资致力于网络的意义上说，重要的是“拥有游戏皮肤”。工作量证明的批评者认为，矿工保护网络的动机可能较小，因为没有什么能确保他们将钱存入比特币。相反，在参与证明中，有证据表明您的钱就是您的嘴，理论上这将增加诚实行为的诱因。

通过不依赖于专门从事特定挖矿算法的团队，没有任何绑定可以将区块生成器的忠诚度与特定链联系起来，从而可以根据需要质押任意数量的链并有钱进行投资。

缺点：

另一方面，缺少成本和专用设备会给参与证明带来好处，因为它们是对工作证明的主要批评，因此具有安全隐患。尽管这样做的直接好处是可以降低进入网络安全的门槛并推动权力下放，但是如果存在足够的激励措施，缺乏成本可能会增加攻击的意图。

当参加共识所需的全部是金钱时，任何政府或富裕的对手都可以购买足够的硬币来攻击网络或检查员交易，而专业团队由于其稀缺性而难以进行攻击。

Interoperabilidad
Fuente：enfoqueseguro.com

尽管无法讨论共识算法之间的互操作性，但可以讨论网络之间的互操作性，但今年年初启动的诸如RSK令牌桥之类的集成可以允许基于不同共识算法的网络之间进行通信，并以某种方式促进链之间的交易体液。

令牌桥提案与RSK已经用于与比特币区块链通信的提案非常相似。请记住，RSK是一个侧链，可通过联合挖矿利用比特币的计算能力来确保您的交易安全，即它使用工作量证明。为了与比特币通信，它在基链上执行令牌锁定，以解锁侧链上锁定值的表示。RSK通过称为合并挖矿的概念使挖矿池无需额外的硬件需求即可获利。

令牌桥可以与类似于上述系统的阻塞系统一起使用，但可以与以太坊区块链一起使用，从而促进链之间的互操作性。当用户将令牌转移到网桥时，智能合约将其锁定，并在另一条链上铸造相同数量的新令牌。可以将以太币令牌转换为RSK RRC20令牌，反之，可以使用此系统将其转换为以太坊ERC777令牌。

结论

工作证明和参与证明都具有优缺点，在本文中没有足够的空间可以讨论。基于工作量证明的系统的安全性似乎大于基于参与度证明的网络的安全性。但是，尽管具有上述好处，但在像比特币这样的网络中进入工作量证明的障碍也可能导致挖矿中心化的可能性，这也将影响网络的运行状况，并可能您的安全。

就成本和能源效率而言，参与测试具有支持挖矿通常具有的生态影响的重要意义。总而言之，我们已经看到，将能源转化为价值是炼金术的一部分，炼金术使比特币数字化黄金并保持其排放速率稳定。

当前，诸如以太坊之类的网络试图从基于工作量证明的共识算法迁移到基于权益证明的算法。主要是因为上述与能源效率，生态影响和权力下放有关的原因。

尽管只有时间会说出哪种共识机制最适合于区块链网络，但是促进链之间的互操作性可以使每个协议的好处都可以交易所。