共識機制是指在去中心化網路中用於實現協議一致、安全性和信任的各種方法。到 2025 年,這些機制已經顯著發展,工作量證明(PoW)的能源消耗比 2022 年減少了 40%,而權益證明(PoS)則以 47% 的網路份額佔據主導地位。新興的混合模型、分片共識和零知識系統現在能夠提供更高的效率,先進協議中的交易速度達到每秒 1,000,000 筆交易。不同共識機制之間的互操作性已成爲區塊鏈生態系統的必要條件。*
到 2025 年,共識機制已從早期實現方式顯著發展。目前的數據顯示主要協議的效率得到提升,通過優化技術和專用硬件,工作量證明網路的能源消耗比 2022 年水平減少了 40%。
共識領域已經超越傳統機制而多樣化:
2025 年的平台採用率顯示明顯轉向更高效的機制:
共識類型 | 網路份額 | 能源效率 | 交易速度 |
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PoW | 28% | 中等 | 15-3000 TPS |
PoS | 47% | 高 | 1000-100000 TPS |
混合模型 | 18% | 可變 | 500-50000 TPS |
其他 | 7% | 非常高 | 1000-1000000 TPS |
不同共識機制之間的互操作性變得至關重要,平台開發了橋接協議,允許在使用不同共識算法的網路之間無縫轉移資產。
共識機制指在去中心化網路中實現一致、安全和信任的各種方法。
區塊鏈技術和加密貨幣最普遍的共識機制是工作證明(PoW)和權益證明(PoS)。
比特幣礦商認爲,PoW過於消耗能源,因此需要開發新的、更高效的算法。
共識機制是區塊鏈技術中使用的一個系統,用於在單個數據值或網路狀態上滿足所需的協議。這與加密貨幣等其他分布式進程和系統一起使用。共識機制可以說是一臺用於記錄保存和其他算法應用的多功能機器。
例如,比特幣區塊鏈上使用的共識機制被稱爲“工作證明”。因爲它需要使用計算能力來找到相關問題的解決方案,以保持所有節點完整且相互連接。
在中心化數據庫中,中央管理員有權維護、更改和更新數據庫中的信息。沒有公共組織或許可,因爲只有政府有這種特殊的訪問權限。
使用去中心化系統運行的公共區塊鏈在沒有單一管理機構的情況下運行,例如以太坊區塊鏈。他們使用開放式系統,全球用戶皆可以參與驗證區塊鏈上的交易和其他特殊信息。
在這樣一個不斷變化的區塊鏈中,需要一個功能性、實時性、安全性和可靠性的機制來協調網路上的活動。該機制負責確保所有交易都是真實的,並且所有相關參與者都同意分類帳簿的狀態。這項任務由共識機制執行。該機制是一套完整規則和算法,用於驗證區塊鏈參與者的貢獻。
以下將介紹幾種區塊鏈共識機制,該類機制每個都有自己獨特的原則和操作方式:
工作證明(PoW)是大型加密貨幣(如比特幣和萊特幣)普遍使用的一種共識機制。在PoW中,始終有一個參與者節點驗證所做的工作,並使其有資格在區塊鏈中接收更多交易。然而,這種機制會消耗大量能源,並且處理耗費時間。
權益證明(PoS)是另一種流行的共識機制。與PoW相比,其所需的能源消耗更少。其算法通過將協調公共分類帳簿的責任分配給一個節點來實現。它根據其持有的虛擬貨幣數量選擇此節點。該機制的缺點是,它會讓人們不願意花掉存儲的虛擬貨幣,而選擇全都存起來。以太坊、Dash、QTUM等項目所用機制皆是權益證明。
雖然PoW和PoS是最受歡迎的兩種機制,也是迄今爲止全球使用最多的機制,但還有其他共識機制,例如PoC(容量證明)。PoC爲區塊鏈上的參與節點之間共享內存提供了空間。一個節點的內存空間越大,它就越傾向於維護公共帳簿。使用PoC的項目包括FIL、iExec和Burstcoin。
PoA(行動證明)通常用於Decred、VeChainThor和Ripple區塊鏈等項目。PoA是一種混合算法,融合了PoW和PoS的功能。PoA共識依賴身分作爲質押的一種形式,而不是由驗證者實際質押代幣。驗證者是預先批準的個人團體,他們通過驗證網路上的交易和區塊來質押自己的身分。
PoB(燃燒證明)更獨特,因爲它要求區塊鏈上的參與者須向無法訪問的錢包地址發送少量加密貨幣。這樣做的後果是它們會被燃燒掉。所有燃燒交易的證明都被發送到參與者的地址。這些地址充當PoB共識中被燃燒掉貨幣的存儲單元。使用PoB機制的項目有Slimcoin和Factom等。
時間消逝證明(PoET)是由英特爾公司開發的一種算法,它使經過許可的區塊鏈網路能預測誰將是下一個區塊的創建者。
有了PoET共識機制,參與者不需要進行任何挖礦活動,因爲隨機計時器系統取代了挖礦的需求。因此,能較好地防止高能耗和資源浪費。該機制通過遵循公平的彩票制度來提高流程的效率;參與者獲勝的機會人人平等。
了解加密貨幣背後的工作原理至關重要,因爲不同的機制會導致不同的交易成本和所耗時間,同時也可能會影響貨幣的長期價值。
如果你對挖礦或節點運行感興趣,則了解區塊鏈使用的各類共識機制必不可少。這將決定你在挖礦方面初始投入多少成本、勝算幾率有多大以及回報收益有多高。