区块链共识算法,又称共识机制,是一种用于节点状态协调,以避免恶意行为的算法。它可以在分布式网络中做出决策,确保所有节点彼此达成一致,而不会出现网络拥堵和死锁等问题。
现代共识机制可以归纳为两大类:拜占庭将军(PBFT)算法和内存池(PoW)算法。拜占庭将军(PBFT)算法是一种基于消息的容错共识协议,依赖于许多经验是活着的节点,它通过预定义的消息传递,有序保持协议执行过程中所有节点的一致性。因此,PBFT是一种具有高容错性的去中心化共识协议,可靠地妥善处理失败情况,又称为“拜占庭容错算法”。以PBFT算法为代表的共识机制具有良好的安全性和容错性,但是具有较高的处理开销,但激励机制得不到保障。
内存池(PoW)算法被称为工作量证明,是一种在分布式系统中实现共识的方法。它的原理是,矿工在单个算法中计算得出哈希值,当这个哈希值符合特定格式时,矿工就可以获取到一定数量的奖励。人们可以通过为系统随机提供计算资源来实现共识,从而防止恶意行为和双花问题。PoW算法受到了很多关注,它提供了一种可行的激励机制,当每个节点都尝试为系统提供有用的计算资源时,系统的安全性可以得到卓越的提高。但是,PoW的实现量很大,而且容错性较低,存在中心化可能性,因此,PoW有时候不能完全支持去中心化的系统。
区块链的共识机制是一种能够保证数据的安全性、容错性和高效性的新型机制,其中夹带着种种算法,时常会把这两类算法结合起来,组成更夯实强大的共识机制。事实上,拜占庭将军(PBFT)和内存池(PoW)算法都有其独特的优点,可以结合使用,以取得系统的安全性、可靠性和效率。比如Ethereum的共识机制,既依赖于PoW的工作量计算,又利用PBFT容错算法,利用双重机制保证共识的安全性。总之,区块链共识机制是一个基于特定算法的分布式系统,通过不断地调整算法完善系统可靠性,从而保障系统的安全,保证更高的品质服务。