介绍
欢迎阅读另一篇文章，我们揭开复杂的区块链术语的神秘面纱。在这篇文章中，我们将解释什么是共识机制，它对区块链网络意味着什么，以及它对构建在网络上的产品的影响的影响。
想象一个集中式系统，其中一个实体验证提供给系统（数据库）的数据的真实性。根据用于衡量数据真实性的设定指标，只有实体拥有修改、接受和拒绝数据的唯一权力。
现在将去中心化网络中的共识机制视为一组规则或算法，实体在这些规则或算法上进行操作，以验证、验证和验证块本身中的块生产或交易，以避免欺诈活动。
在区块链如此动态变化的状态下，这些公开共享的账本需要一种高效、公平、实时、功能、可靠、安全的机制来确保网络上发生的所有交易都是真实的，并且所有参与者都达成共识关于账本的状态。这项最重要的任务由共识机制执行，共识机制是一组规则，决定区块链的各个参与者（即节点或交易者）所做贡献的合法性。
我们将在本文中学习两种最常用的共识机制：工作量证明和权益证明。其他共识机制，如：委托工作证明、权威证明、活动证明、经过时间证明等将在本文的第二部分讨论。
工作证明（PoW）
2004 年，Hal Finney 通过使用 SHA-256 哈希算法的“可重复使用的工作证明”的理念，将 PoW 概念用于保护数字货币。 PoW 描述了一个系统，其中大量且可行的努力用于阻止计算能力的欺诈或恶意使用。块生产和块支出的概念旨在不允许任何验证者在一个块中进行双重支出。 PoW 要求网络上的节点提供证据证明他们已经消耗了计算能力（即工作），以便以去中心化的方式达成共识并防止不良行为者超越网络。
PoW 共识机制如何工作的图示
股权证明 (PoS)
为了解决 PoW 共识机制带来的可扩展性和环境可持续性问题，一种更好的验证和批准区块链交易块的方法诞生了，即权益证明 (PoS)。
因此，权益证明是一种共识机制或算法，其中区块的验证者不再需要通过工作（挖矿活动）来批准或生成区块的太多计算能力，而是在池中投入一定数量的资金来验证交易。
股权证明改变了使用硬币所有者的机器验证区块的方式。所有者提供他们的硬币作为抵押品，以获得验证区块的机会。拥有质押硬币的硬币所有者成为“验证者”。然后随机选择验证者来“挖掘”或验证区块。该系统随机选择谁来“挖掘”，而不是使用像 PoW 这样的基于竞争的算法。
要成为验证者，硬币所有者必须“质押”特定数量的硬币。块由多个验证者验证，并且当特定数量的验证者验证该块是准确的时，它被最终确定并关闭。
PoS 共识机制的安全性也得到了更多保证，因为它将需要一个拥有高达 51% 的质押流动性的验证者来超越网络。但是，单个验证者很有可能拥有他所抵押的一半流动性并有权进行双花或确认欺诈交易，但 PoS 算法的构建方式是验证者在签署时将失去所有抵押的货币或批准任何非法的块生产或交易，因此这会激励矿工为了加密货币和网络的利益而善意行事，否则黑客将无法获利。
PoS 共识机制如何工作的图示
工作量证明与权益证明（PoW 和 PoS）——主要区别
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在职的
比较工作量证明和权益证明算法的第一个指针显然是指它们的工作。 PoW 涉及将一组交易捆绑在一个内存池中，矿工必须通过解决密码难题来验证交易的有效性。与 PoW 相比，PoS 算法不依赖于数学难题。相反，该算法根据他们在网络中的权益随机选择验证者。权益证明算法不涉及创建任何类型的硬币，尤其是从一开始就创建的所有硬币。 -
安全
在决定 PoS 和 PoW 之间更好选择的众多因素中，安全性显然是最重要的。如果在基于 PoW 的区块链系统中分叉，矿工必须专注于实际的区块链或转向新的区块链分叉。不断分叉可能会带来巨大的经济劣势，并且可以帮助黑客控制 51% 的计算能力以进行恶意攻击。另一方面，PoS 共识不会对分叉施加限制。在区块链上验证多个交易副本没有经济激励。黑客很难拥有区块链网络 51% 的股份，如果他们这样做，他们将失去抵押权和抵押货币，使其无利可图。 -
活力
区分 PoW 和 PoS 共识算法的下一个关键因素是能源效率。 PoW 共识算法侧重于识别可以通过竞争来修改账本的用户。竞赛的参与者或矿工必须使用计算能量来提出遵循网络规则的有效区块。另一方面，PoS 提供了更好的能源效率范围。但是，PoW 矿工可以灵活地使用任何类型的能源，例如风能、水电和其他可持续能源。 PoS 共识虽然资源成本更高，但具有很高的能源效率。 -
奖励
股权证明与工作证明的比较也将集中在奖励分配的因素上。哪种共识机制更适合矿工？在 PoW 共识的情况下，奖励将给予第一个成功解决每个区块的密码难题的矿工。但是，验证者不会收到任何区块奖励，而是以网络费用作为奖励。
结论
无论网络是使用 PoW 还是 PoS 共识机制来验证其区块、生成区块等，我们都已经了解了大量这些机制如何在幕后工作，以及使用任何共识算法对经济、环境和财务的影响。
我们将在本文的最后部分“揭开区块链共识机制的神秘面纱”中结束对其他现有共识机制的讨论。
好好分享你的想法，与他人分享，并提出你希望我们在下一篇文章中分解的内容。
原文： https://dev.to/desmondsanctity/demystifying-consensus-mechanisms-in-blockchains-161