区块链中的共识层是一种机制,旨在通过一致的算法确定每一轮区块链网络中发生的变更,以保证网络上所有参与节点间达成一致,让去中心组织能够自治地运行。共识层有助于确保区块链网络安全、可靠和信任。它为去中心组织提供了一种用于更新状态的可靠机制,无需在每个状态更新过程中调用第三方机构的协作或确认服务。
共识层大致有以下几种:
1、工作量证明(PoW):工作量证明是一种最古老的共识算法,该算法由Satoshi Nakamoto提出,于2008年11月发行比特币(Bitcoin)时用于比特币以验证区块链中的交易和存储信息。工作量证明通过让矿工消耗计算能力来解决数学难题来确认比特币交易,使区块链安全可靠。
2、拜占庭容错(BFT):拜占庭可靠性是一种可提供容错共识的技术,它将共识过程拆分为多个阶段,并要求少数派(共识节点)能够安全地协商共识,可以用于构建Pbft或Raft共识系统。
3、PoS(股权证明):股权证明是一种通过投票,由拥有足够股权的参与者共同实现共识以确认区块链交易的方法。股权证明与工作量证明有着显著的不同,其中,股权证明将共识的权限限制于拥有足够股权的参与者,而工作量证明则没有权限限制,任何人都可以参与。
4、Paxos:Paxos算法是一种精妙的共识协议,它允许一组分布式系统的一个子集(leader)有权同意提议者提出的值,而无需设置特定的一个参与者(leader)。这是一种可靠的算法,可以在不允许任何参与者出现故障时避免数据损坏。
5、Raft:Raft算法是分布式一致性算法,用于在分布式系统中确定当前系统状态,同时确保任何时候都不会出现任何状态的冲突。Raft算法在一个特定的时间点始终产生一致的结果,从而使参与者之间形成共识,且同时防止一个参与者能够违反这一共识。
共识层是确保系统可靠、安全、可信任的核心,随着技术和市场的发展,这些共识算法也在不断改进和发展,以保证区块链系统能够在网络上安全有效地运行,正如Satoshi Nakamoto本人所说,“我们将用技术改变世界”。