OK区块链60讲 | 第16集：什么是PoW共识机制

显示全部楼层 · 发表于 2019-12-26 18:02:34

哈喽大家好，我是小K君。今天我们要讲的内容是：“什么是PoW共识机制”？在之前我们已经讲过，共识机制是区块链网络中，所有节点都要遵守的一种规则，当前主流的共识机制分为两种，一种是PoW共识机制，另一种则是PoS共识机制，今天我们就来介绍一下，什么是PoW共识机制。所谓PoW机制，全称是Proof of Work，也就是工作量证明。

最开始，这个技术是被用来解决滥发垃圾邮件的问题（系统要求发送者，每发送一封邮件，都要做一定的工作量证明行为，从而提高大量发送垃圾邮件的成本）不过后来，中本聪发现这个技术能有效解决“拜占庭将军问题”，于是便把它引进了BTC区块链网络中，慢慢的，PoW机制就变成当今区块链中的主流之一。简单来说，PoW机制主要是通过竞争记账的方式，来解决区块链网络中各个节点的一致性问题，它的原理是这样的：我们都知道，区块链中的每个节点都能自由地参与数据处理，也就是打包区块，为了保证网络中的各个节点能达成一致，PoW就规定，当一笔交易产生后，每一个想要记账的节点，都需要依靠自己的计算能力与他人竞争、争夺记账的权力。

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竞争的方式，是每过大约10分钟的时间，就会进行一轮算力竞赛，参与的节点通过算力不断寻找一个随机数Nonce。谁先找到满足一定条件的Nonce值，且通知全网、获得认可，谁就能获得记账的权力。最终，获得记账权的人，他所打包的区块会连接到区块链的链上，同时他处理的数据，也会被全网的其他节点记入各自的小账本中。

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PoW机制在BTC网络中，就是BTC的挖矿原理，它会给获得记账权的节点一定的BTC作为奖励，从而激励更多的人加入进来。PoW机制的优势在于，它让每个节点的算力都加入进了网络的交易认证中，基于PoW的竞争机制，想要在区块链网络中作恶，必须掌握全网绝对的算力，不然都要面临来自于其他人的算力竞争。理论上，除非有人能掌握全网51%以上的算力，否则整个网络的任何东西都是无法被篡改的。这样使得网络的去中心化性更强、节点的作恶成本更高。

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所以，加入的人越多，全网算力就越大，也就越难被人掌握超过51%的算力，整个网络也就越安全。当然，PoW机制不是完美的，它为了保证网络的强去中心化，付出了很多的代价。比如被大家诟病的浪费大量资源、和处理性能较低。

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因为PoW机制中，每个人都可以自由地加入网络成为节点，进行数据处理，而且每个节点处理数据都要通过算力竞争的方式，争夺记账权。想一想，一笔数据要经过网络每个人查看，而且为了一笔数据，每个人还要花费大量的算力，自然而然就造成了资源浪费与效率低下。不过，瑕不掩瑜，PoW机制也确实使去中心化的互联网落地成为可能。或许未来，随着技术进步，共识机制能够打破去中心化、效率、安全的不可能三角，让我们拭目以待吧。

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感谢黄方宇老师对本集内容的帮助和指导。

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