比特币的首个共识问题，就是谁打包出块问题，这是一个刺激的事情，毕竟谁出块谁得到币基（Coinbase）奖励。

讲这个问题之前，我们看一个熟悉的故事：

古时楚国有一大户人家，祭完祖后，将一壶酒赏给帮忙办事的人喝。但办事人多，酒如果大家都喝是不够的，若一人喝则痛快。

到底怎么分呢？哪谁来喝？总不能谁长得帅来喝吧！

有人建议：大家在地上画一条蛇，来决定这酒归谁，大家同意。

1 PoW（Proof of Work，工作量证明）

 有人提出疑问，先画完的喝酒？如果画得不像，比如多画个脚，怎么算？

答：至少8分像蛇，多花脚，不是蛇的特征，这画无效。

又有人提出疑问：如果没有一个人画得像，怎么算？

答：大家作公证，画的都不像，擦了重新画，直到有一个人画的像为止。

比特币系统中打包区块，竞争的不是画蛇，而是竞争计算一个满足条件的数据hash值。

看PoW，矿机们竞争着计算一个hash值，使得这个hash值小于某个目标值（形象表达就是hash值前面几个0），谁先计算出，则谁出区块和得到币基奖励——喝酒。

而这里计算hash的原数据是“Merkle 根 + 时间戳 + 前继区块hash + 版本 + 随机数”。

逻辑图解析：

如果结果不满足目标值，则不断调整随机数，继续计算，直到自己（或者其他矿机）计算出满足条件的结果为止，便可出块成功。

PoW算是非常公平的竞争，谁都可以参与，谁计算更快、算力更强、脑子更好使，谁就“喝酒”。

缺点就是，成千上万的矿机们在做这样一个蛮力计算来争夺记账权，而只有一个矿机“喝酒”，是个巨量电力资源的浪费。

“画蛇添足”寓言最早出自《战国策·齐策二》，可见，PoW思想是出自我国古人的智慧（yy一下，别认真😂～）。

2 PoS（Proof of Stake，权益证明）

有人提出，前面的画蛇规则不合理，擦了画，画了擦，何时是个头？太费劲。而且如果有人不胜酒量，喝完了酒驾怎么办？

（古代怎么有酒驾？嗯～喝酒不骑马，骑马不喝酒，将就一下～）

很快又有了新的方案：爱喝酒的人来画蛇算得分，乘以每人的“酒龄”，不低于某个分数的最早完成者胜。不够分数的，也不用擦了重复画了，等明年再来比赛就可。

PoS在2013年被提出并首次应用在PeerCoin系统中，目的是解决像PoW那样的资源浪费问题。

PeerCoin定义的权益除了与代币数量有关，引入了币龄（Coin Age），比如你持有100个币，总共持有了30天，那么，此时你的币龄就为3000。

持有的代币数量越多，时间越长，币龄越大。每个节点在每一轮共识中只需要计算一次Hash，如果这个值除以币龄小于目标值，则出块成功。

如果出PoS区块，矿机的币龄就会被清空为0重算。

逻辑图解析：

可以看到，当矿机拥有的权益越多，计算出满足Hash目标值的概率越大，获得记账权的机会越多。

3 DPoS（Delegated Proof of Stake，委托股权证明）

很快又有人抱怨，酒龄越高越容易得到喝酒机会，这肯定不公平吧。

另外还有个问题，由于要画蛇的人太多，大家都在地上画蛇，搞得乌烟瘴气的也不好。

很快又讨论出新方法：爱喝酒的人中，投票选几个画工厉害的人来做代表，他们轮流来画蛇。

注：前面的画蛇比作算hash，DPoS 是不需要计算那个讨厌的hash的，所以“画蛇”概念和前面两个稍有不同——仅仅代表出块了。

DPoS是由PoS演化而来的。持币用户通过抵押代币获得选票，以投票选出一定数量的节点作为出区块生产者，由他们代表持币用户履行产生区块的义务。

逻辑图解析：

DPoS相似公司董事会制度，让持币用户将生产区块的工作委托给专业人士去完成，也能享受出区块获得的奖励。

以EOS为代表是21个节点。在每一轮共识中，轮流选出一个出块节点产生区块，并广播给其他的出块节点进行验证。

若节点在规定时间内无完成出块，或产生无效区块，会被取消资格，取而代之的是重新投票选取新的出块节点。

注意的一点是，在 DPoS 中记账节点不叫做矿工，而是改称为见证人（Witness）。

总结

好了，主流几种共识，差不多就酱紫了。

下面可以简单总结下他们的利弊：

1 PoW，优点：简单公平，安全性好；缺点：浪费大量电力资源，出块效率不高。

2 PoS，优点：不用拼算力，性能比PoW高；缺点：拥有币的人挖块概率大，容易出现马太效应。

3 DPoS，优点：性能和效率比PoS更高；缺点：21个节点又形成了一个“弱中心“，不是真正意义的去中心化。

（全文完）

（欢迎转载本站文章，但请注明作者和出处 云域 – Yuccn ）