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波场TRON小课堂 | 第五十六课：区块链的共识机制是什么？

波场TRON2019-03-05 09:57:52

波场TRON|小课堂

在日常工作中，我们经常能够收到来自社区用户对关于项目、数字资产、区块链的提问，波场TRON为了向大家更好的展示去区块链去中心化的优势，普及区块链基础知识，特开启波场TRON小课堂。

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作为一个新兴技术，区块链在不断为各行各业注入新能量，区块链本身的运行机制就成了很重要的一部分，只有运行规则清晰了，才能被接入更多的行业进行落地应用，而区块链本身的这套运行机制，我们就可以简单的称为共识机制。

那怎么理解共识机制呢？

维基百科对共识机制的解答是这样的：由于加密货币多数采用去中心化的区块链设计，节点是各处分散且平行的，所以必须设计一套制度，来维护系统的运作顺序与公平性，统一区块链的版本，并奖励提供资源维护区块链的使用者，以及惩罚恶意的危害者。

这样的制度，必须依赖某种方式来证明，是由谁取得了一个区块链的打包权（或称记帐权），并且可以获取打包这一个区块的奖励；又或者是谁意图进行危害，就会获得一定的惩罚，这就是共识机制。

简单来讲，区块链系统是一个点对点的网络系统，而这些节点在同一时间会有时间上的延迟和动作的不同，要想使这些节点达成共识进行下去，就需要一套公平的规则来规范这些节点，只有这样，才能让整个区块链系统顺利地运行下去。所以，从本质上来讲，共识机制就是决定了谁在区块链系统中负责哪一个新区块生成的作用。

目前，区块链共识机制主要有三种，分别是PoW（工作量证明）、PoS（权益证明）和DPoS（代理权益证明）。

PoW（Proof of Work），工作量证明

工作量证明系统这个概念由Cynthia Dwork 和Moni Naor 1993年在学术论文中首次提及，而工作量证明（PoW）则是Markus Jakobsson 和Ari Juels在1999年的文章中才被正式提出。直到2008年10月，中本聪在比特币的白皮书中将PoW作为了比特币的共识机制，PoW才开始被一些人所知道。

PoW跟其名字工作量证明一样，矿工工作了多少就会获得多少挖矿奖励。拿我们比较熟悉的比特币来说，矿工的矿机性能越好、数量越多，挖出的比特币奖励就会越多，这跟按劳分配是一个道理。

除了比特币，以太坊（ETH）和莱特币（LTC）的底层共识机制也都是运用的PoW共识机制。

PoW共识机制的优点：

1、去中心化，保证各个节点公平记账；

2、安全性高，破坏系统需要投入极大的成本。

PoW共识机制的缺点：

1、资源浪费，越来越多的矿机形成竞争，设备和电力被大量消耗；

2、网络性能低，区块达成共识的时间太长，难以达到正常的商用程度；

3、容易产生分叉，一步步远离去中心化的特性。

PoS（Proof of Stake），权益证明

PoS最早由化名为Sunny King的人在2012年创立的Peercoin所采用。这种机制的原理类似于我们现实生活中的股东机制，拥有股份越多，那么获取记账的权力就越大。我们所知道的恒星币就是采用的这种共识机制。

PoS共识机制的优点：

1、节省挖矿的能源；

2、缩短了各个节点达成共识的时间。

PoS共识机制的缺点：

1、缺少专业化，拥有权益的人不一定有足够的专业知识，甚至未必希望参与记账；

2、去中心化特性变弱，容易形成头部的资源垄断，被拥有51%股权的人控制。

DPoS（Delegated Proof of Stake），代理权益证明

DPoS被视为是PoS的进化方案。

DPoS的原理可以类比于人民代表大会制度，即每位持币人都有权投票选出代理节点，持币量少的人也能参与投票，根据投票结果，得票最多的节点就会承担起生成新区块的责任。如果哪些节点没有完成记账的任务，就会被网络选出新节点来替代它们。这样就大幅度的减少了区块创建和确认所需要消耗的时间和算力成本。

跟PoW共识机制比起来，DPoS在很大程度上提高了区块链处理数据的能力，让交易速度实现了质的飞跃，同时还降低了维护区块链网络安全的费用，所以DPoS现在是公链主流的共识算法。

就波场而言，波场TRON以推动互联网去中心化为己任，致力于为去中心化互联网搭建基础设施，为了真正实现能用于日常场景的区块链平台，达到足够快的数据处理速度，兼顾民主化和去中心化，波场选择了以DPoS为基础定制适用于TRON网络需求的共识机制。

波场TRON共识机制的基本原则如下：

1、用户会根据自己手里的具有可投票权的币持有量做出带有权重的投票，根据投票结果，按照一定的规则选择出当前的区块生成节点。参照的规则会尽可能的保证区块的生成速度与打包节点数量之间的平衡性；

2、同时，落选的打包节点、投票给中选者的用户、投票给落选者的用户均可能获得一定量的补偿，以激励他们持续参与之后的竞选流程；

3、中选节点会按照一定的分配规则依次进行区块的打包并获得最大份额的奖励；

4、中选节点中的多数会根据投票结果进行选择，剩下的会按照一定的算法保证在余下的其他节点中，所有节点都有可能被选中。

共识机制的发展看似是一种有规则的计算机编码，但实际上它也代表了一种新的数字世界的经济秩序，随着区块链技术正在接入各行各业，相信共识机制在未来还会有更多更有创造性的迭代。

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波场TRON创始人及团队介绍

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由马云湖畔大学首期学员孙宇晨建立的波场TRON以推动互联网去中心化为己任，致力于为去中心化互联网搭建基础设施。旗下的TRON协议是全球最大的基于区块链的去中心化应用操作系统协议之一，为协议上的去中心化应用运行提供高吞吐，高扩展，高可靠性的底层公链支持。波场TRON还通过创新的可插拔智能合约平台为以太坊智能合约提供更好的兼容性。

自2018年7月24日起，TRON收购了位于旧金山的互联网技术公司BitTorrent Inc.。 BitTorrent Inc.设计的分布式技术能够有效扩展，保持智能化，并使创作者和消费者能够控制其内容和数据。每个月有超过1.7亿人使用BitTorrent Inc.开发的产品。 BitTorrent Inc.的协议每天可以传输全球40％的互联网流量。

孙宇晨，1990年生，美国常青藤盟校宾夕法尼亚大学硕士，北京大学学士。
前Ripple大中华区首席代表，波场TRON创始人，BitTorrent CEO，移动社交应用陪我APP创始人兼CEO。
2011年亚洲周刊封面人物，2014年达沃斯论坛全球杰出青年，2015年福布斯中国30位30岁以下创业者。
2015 CNTV中国互联网年度新锐人物，2015年成为湖畔大学首批学员中唯一90后学员。
2018年7月24日起，TRON收购了位于旧金山的互联网技术公司BitTorrent Inc.成为BitTorrent Inc. CEO。