ACE:OK區塊鏈60講 | 第16集：什么是PoW共識機制_PowerIndex

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哈嘍大家好，我是小K君。今天我們要講的內容是：“什么是PoW共識機制”？

在之前我們已經講過，共識機制是區塊鏈網絡中，所有節點都要遵守的一種規則，當前主流的共識機制分為兩種，一種是PoW共識機制，另一種則是PoS共識機制，今天我們就來介紹一下，什么是PoW共識機制。

所謂PoW機制，全稱是ProofofWork，也就是工作量證明。

聲音 | OK區塊鏈工程院首席研究員：央行數字貨幣的正式發行和推出只等待一個時機:OK區塊鏈工程院首席研究員李霽月也對《國際金融報》記者表示，中國研究數字貨幣比較早，近兩年也不斷有成熟的理論和技術進展向外公布，而近日更有央行數字貨幣架構設計的消息披露，央行數字貨幣的正式發行和推出只等待一個時機，或將不遠。現在的區塊鏈是一個競速戰爭，是標準制定和話語權的戰爭，誰最先開發出最厲害的公鏈，并讓世界上絕大多數應用和絕大多數人使用，或許就能掌握規則的制定權。數字貨幣并不完全是技術先進性的戰爭，也是金融話語權的戰爭，哪個國家最先讓與本國法定貨幣錨定的穩定幣占領最大份額的市場，就掌握了國際市場上一定的金融主導權。央行錨定的數字貨幣就是一種信用的體現，也可以說是金融軟實力和國力的體現。[2019/11/18]

最開始，這個技術是被用來解決濫發垃圾郵件的問題不過后來，中本聰發現這個技術能有效解決“拜占庭將軍問題”，于是便把它引進了比特幣區塊鏈網絡中，慢慢的，PoW機制就變成當今區塊鏈中的主流之一。

聲音 | Facebook區塊鏈負責人：將與當局分享數據，不排除傳統銀行將加入Libra項目:據cointelegraph報道，社交媒體巨頭Facebook的區塊鏈負責人David Marcus在接受巴西圣保羅報的采訪時表示，Libra項目將與比特幣（BTC）保持距離，并將與預防犯罪當局分享Libra的數據，并確保遵守法規。該文章還聲稱Facebook最初并不計劃從Libra的交易費中獲利，并打算盡可能降低與交易相關的成本。盡管如此，該公司仍保留更改這些規則的權利。此外，Facebook還打算通過Calibra錢包提供金融服務。產品副總裁Kevin Weill也肯定該公司將會提供信貸服務。Marcus表示，不排除傳統銀行將加入該項目。[2019/6/19]

簡單來說，PoW機制主要是通過競爭記賬的方式，來解決區塊鏈網絡中各個節點的一致性問題，它的原理是這樣的：

聲音 | Facebook區塊鏈主管：Facebook不會訪問Calibra錢包上的財務數據:據Decrypt報道，Facebook區塊鏈主管在接受采訪時表示：“我們不希望混合財務數據和社交數據。我們清楚地聽到了各種聲音。如果我們想在網絡上與其他錢包競爭，唯一的辦法就是做出強有力的承諾，即使是Facebook公司也不會訪問Calibra錢包上的財務數據。” David還駁斥了有關“花1000萬美元成為Libra節點的大公司是為了購買財務數據”的說法。他表示，大部分交易將在托管錢包之間進行。這意味著交易將被內部記錄，大量的交易將在區塊鏈上結算。他指出，驗證程序無法觀察到這些數據。 此外，David還表示，Facebook不會提供像Monero或Zcash這樣的隱私交易。[2019/6/19]

我們都知道，區塊鏈中的每個節點都能自由地參與數據處理，也就是打包區塊，為了保證網絡中的各個節點能達成一致，PoW就規定，當一筆交易產生后，每一個想要記賬的節點，都需要依靠自己的計算能力與他人競爭、爭奪記賬的權力。

聲音 | OK區塊鏈工程院Shine JIANG：OK公鏈“出塊”實現高效無分叉:OK區塊鏈工程院技術負責人Shine JIANG在北大演講時，介紹了OK公鏈（OKChain）實現其高性能和可擴展性的解決方案。Shine JIANG表示，OKChain在滿足安全的前提下，創新性提出了雙鏈結構的狀態分片和基于BLS多簽的改進版PBFT共識，可以實現高效無分叉的出塊，極大提升了公鏈的性能和可擴展性。他進一步指出，當前業界在擴展性方面提出的很多方案，實際并未改善主鏈性能，比如二層擴容，一旦出現需要大量鏈上確認的場景，就會出現堵塞。另外DAG（有向無環圖）雖提升了交易性能，但存在一定的安全性和可實現性問[2018/11/30]

競爭的方式，是每過大約10分鐘的時間，就會進行一輪算力競賽，參與的節點通過算力不斷尋找一個隨機數Nonce。誰先找到滿足一定條件的Nonce值，且通知全網、獲得認可，誰就能獲得記賬的權力。

最終，獲得記賬權的人，他所打包的區塊會連接到區塊鏈的鏈上，同時他處理的數據，也會被全網的其他節點記入各自的小賬本中。

PoW機制在比特幣網絡中，就是比特幣的挖礦原理，它會給獲得記賬權的節點一定的比特幣作為獎勵，從而激勵更多的人加入進來。

PoW機制的優勢在于，它讓每個節點的算力都加入進了網絡的交易認證中，基于PoW的競爭機制，想要在區塊鏈網絡中作惡，必須掌握全網絕對的算力，不然都要面臨來自于其他人的算力競爭。理論上，除非有人能掌握全網51%以上的算力，否則整個網絡的任何東西都是無法被篡改的。這樣使得網絡的去中心化性更強、節點的作惡成本更高。

所以，加入的人越多，全網算力就越大，也就越難被人掌握超過51%的算力，整個網絡也就越安全。

當然，PoW機制不是完美的，它為了保證網絡的強去中心化，付出了很多的代價。比如被大家詬病的浪費大量資源、和處理性能較低。

因為PoW機制中，每個人都可以自由地加入網絡成為節點，進行數據處理，而且每個節點處理數據都要通過算力競爭的方式，爭奪記賬權。想一想，一筆數據要經過網絡每個人查看，而且為了一筆數據，每個人還要花費大量的算力，自然而然就造成了資源浪費與效率低下。

不過，瑕不掩瑜，PoW機制也確實使去中心化的互聯網落地成為可能。或許未來，隨著技術進步，共識機制能夠打破去中心化、效率、安全的不可能三角，讓我們拭目以待吧。

感謝黃方宇老師對本集內容的幫助和指導。

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