近30種共識算法的百科全書_BFT:比特幣

工作證明

優點：

自2009年以來，它在野生網絡進行了大量測試，并且今天也保持穩定；缺點：

慢；耗費大量能源，對環境不利；易受規模經濟影響；使用者：比特幣，以太坊，Litecoin，狗狗幣等。

類型：競爭共識

說明：這是第一個共識算法創建分布式去中心信任共識并解決雙重花費問題。POW并不是一個新的想法，但Satoshi將這個和其他現有概念「加密簽名，merkle鏈和P2P網絡」結合成一個可行的分布式共識系統，其中加密貨幣是第一個和基本的應用程序，是相當創新的。

它的工作方式是區塊鏈的參與者必須解決一個復雜但無用的計算問題，以便將一塊交易添加到區塊鏈中。

基本上，這是為了確保礦工投入一些資金/資源來完成工作，這表明它們不會損害區塊鏈系統，導致系統受到損害將導致投資損失，從而傷害自己。

可以在運行時更改問題的難度，以確保恒定的塊時間。有時候，有一個以上的礦工同時解決問題。在這種情況下，礦工選擇其中一個鏈條，最長的鏈條被認為是贏家。因此，假設大多數礦工在同一條鏈上工作，那么增長最快的將是最長和最值得信賴的。因此，只要礦工投入的工作中超過50％是誠實的，比特幣就是安全的。

2.股權證明

優點：

高效節能；對攻擊者來說攻擊更加昂貴；不容易受規模經濟；缺點：

無關緊要的問題；使用者：以太坊，Peercoin，Nxt。

類型：競爭共識。

說明：創建股權證明作為工作證明的替代，以解決后者的固有問題。在這里，你不必使用挖掘，而是必須在系統中擁有一些賭注。因此，如果您持有10％的股份，那么你下一次開采的概率將為10％。

挖掘需要大量的計算能力來運行不同的加密計算以解決計算挑戰。計算能力轉化為工作證明所需的大量電力和電力。2015年，據估計，一筆比特幣交易需要每天為1.57個美國家庭供電所需的電量。因此，為了節省電源浪費，引入了PoS。

在PoS中，“一美元是一美元”。例如，考慮10,000個礦工，每個花費1美元/分鐘可能比一個花費10,000美元/分鐘的采礦池的哈希能力更少。但是在PoS的情況下，你不能一次性使用它。這里一美元是一美元。因此，它不易受規模經濟影響。

此外，攻擊PoS系統比攻擊PoW系統更昂貴。引用VladZamfir

PoS重復51％攻擊的成本情況就好像每隔一輪“你的ASIC農場被燒毀”一樣。

你的ASIC農場被燒毀了

這意味著每次攻擊PoS系統時都會丟失賭注，而在PoW中，如果攻擊系統，則不會丟失采礦設備或硬幣;相反，你只是讓它難以執行。

但是可能出現的一個問題是“沒有利害關系”的問題，其中塊生成器通過投票支持多個區塊鏈歷史而沒有任何損失，從而阻止了共識的實現。

在PoS中，你可以將你的資產放在鏈條的兩邊，而在PoW你不能在兩邊挖掘。

因為與工作量證明系統不同，因此在幾個鏈上工作的成本很低。許多項目試圖以不同的方式解決這個問題。例如。如上所述，其中一個解決方案是懲罰不好的驗證者。

3.延遲工作證明

優點：

高效節能；提高安全性；可以通過間接提供比特幣安全性來增加其他區塊鏈的價值，而無需支付比特幣交易的成本；缺點：

只有使用PoW或PoS的區塊鏈才能成為這種共識的一部分。在“NotaryActive”模式下，必須校準不同節點的哈希值，否則，哈希值之間的差異可能會爆炸使用者：Komodo

類型：協作共識

說明：延遲工作證明是一種混合共識方法，允許一個區塊鏈利用通過二級區塊鏈的散列能力提供的安全性。這是通過一組公證節點實現的，這些公證節點將第一個區塊鏈中的數據添加到第二個區塊鏈上，這將要求兩個區塊鏈被破壞以破壞第一個區塊鏈的安全性。第一個使用這種共識方法的是Komodo，它與比特幣區塊鏈相連。

APT市值近30億美元，單日交易量超13億美元:1月26日消息，據CoinGecko數據顯示，APT（Aptos）突破18.5美元，24小時漲幅超50%，現報18.83美元。APT當前市值為2,966,693,337美元，排名第28位。APT24小時交易量為1,338,034,826美元。[2023/1/26 11:30:32]

dPoW

依賴于dPoW的區塊鏈可以利用工作證明或股權證明共識方法來運作。它可以附加到任何所需的PoW區塊鏈，但是，比特幣的哈希率目前為dPoW保護的區塊鏈提供了最大程度的安全性。

下圖顯示了各個記錄與主要區塊鏈及其附加的PoW區塊鏈之間的關系：

資源

dPoW系統中有兩種類型的節點：公證節點和普通節點。64個公證節點由dPoW區塊鏈利益相關者選出，以將來自dPoW區塊鏈的已確認塊添加到附加的PoW區塊鏈上。一旦塊完成，其哈希值將被添加到由33個公證節點簽名的比特幣交易中，從而在比特幣區塊鏈上創建dPoW塊哈希記錄，該記錄已由大多數網絡公證節點公證。

為了防止公證節點之間的采礦戰爭，這會降低網絡的效率，科莫多設計了一種循環采礦方法，可以在兩種模式下運行。“無公證”模式允許所有網絡節點挖掘塊，類似于傳統的PoW共識機制;但是，在“公證人活動”模式下，網絡公證人將以顯著降低的網絡難度率進行挖掘。在該方案中，允許每個公證人以其當前難度率挖掘一個塊，而其他公證節點必須在10倍高度挖掘并且所有正常節點將總是以公證節點的難度率的100倍挖掘。

但這會導致一些問題。正如我與Komodo創始人的一次談話中所提到的那樣，它可能會導致公證礦工的哈希值與普通礦工之間的差異很大：

dPoW系統旨在允許區塊鏈在沒有公證節點的情況下繼續運行。在這種情況下，dPoW區塊鏈可以根據其初始共識方法繼續運行;但是，它將不再具有附加區塊鏈的附加安全性。

資源

因此，延遲工作證明可以利用這種共識方法提高安全性并減少任何區塊鏈的能耗。例如，由于Komodo使用Equihash散列算法來防止使用ASIC進行挖掘，并且它依賴于循環挖掘公證節點的方法，因此激勵結構可以降低節點之間競爭導致過度使用能源或計算的可能性。功率。

此外，像Komodo這樣的dPoW區塊鏈可以通過間接提供比特幣安全性而不需要支付比特幣交易的成本來增加其他區塊鏈的價值：使用dPoW的第三個區塊鏈可以將自己附加到Komodo，隨后附加到比特幣。通過這種方式，dPoW區塊鏈可以從比特幣的高哈希率中受益，而無需直接連接到比特幣區塊鏈。

最后，系統內公證節點和正常節點的分離功能確保初始共識機制在公證節點失敗的情況下繼續運行。這種相互依賴性激勵其他網絡支持比特幣網絡的持續維護，而不會完全依賴其直接功能。

4.委托證明股權

優點：

高效節能；快速。EOS的阻塞時間為0.5秒；缺點：

有些集中；高風險的參與者可以投票自己成為驗證者。使用者：BitShares，Steemit，EOS，Lisk，Ark

類型：協作共識

說明：在DPoS中，系統中的利益相關者可以選出將代表他們投票的領導者。這使得它比普通的PoS更快。

例如。在EOS的情況下，21名證人一次當選，并且一組節點保持待命狀態，這樣如果證人節點的某人死亡或做了一些惡意活動，那么它可以立即被新節點取代。證人收取生產積木的費用。費用由利益相關者確定。

數據：2022年上半年區塊鏈風投資金近300億美元，下半年降至73億美元:金色財經報道，根據 Cointelegraph Research 分析的 2022 年區塊鏈行業風險投資的交易和趨勢。2022 年上半年區塊鏈風投帶來了將近 300 億美元的資金，而下半年大幅下降，只有 73 億美元。下降始于2022 年 4 月，9 月份資本投資出現了短暫的反彈，但并沒有在年底持續，最后三個月的投資資金徘徊在 10 億美元以下。

數據顯示，區塊鏈行業所有五個主要領域的資金流入都急劇下降：去中心化金融 (DeFi)、中心化金融 (CeFi)、非同質代幣 (NFT)、基礎設施和 Web3。 Web3 是2022年區塊鏈行業中最受歡迎的投資領域，有 616 筆交易，CeFi 最不受歡迎，有 201 筆交易，這兩個行業在 2022 年共帶來了 92 億美元的收入。Web3 的平均交易額為 154 億美元，而 CeFi 的平均交易額為 4660 萬美元。[2023/1/26 11:30:11]

通常，所有節點以循環方式一次一個地生成塊。這可以防止節點發布連續的塊，從而阻止他執行雙重攻擊。如果見證人的時段中沒有產生阻止，則跳過該時間段，下一個證人產生下一個阻止。如果證人不斷錯過他的積木或發布無效交易，那么賭注者會將他投票并以更好的證人代替他。

在DPoS中，礦工可以合作制作積木，而不是像PoW和PoS那樣競爭。通過部分集中創建塊，DPoS能夠比大多數其他一致性算法快幾個數量級地運行。

它很快

5.權威證明

權威證明

優點：

高效節能；快速；缺點：

有些集中。可以在公共區塊鏈中使用，但通常用于私有的區塊鏈；使用者：POA.Network，EthereumKovantestnet，VeChain

類型：協作共識

說明：在基于PoA的網絡中，事務和塊由經過批準的帳戶驗證，稱為驗證程序。驗證器運行軟件，允許它們將事務放入塊中。該過程是自動化的，不需要驗證器持續監控其計算機。但是，它確實需要維護計算機不妥協。

要建立驗證器必須滿足的三個主要條件是：

必須在鏈上正式驗證身份，并且可以在公共可用域中交叉檢查信息必須難以獲得資格，才能有權驗證所獲得和重視的區塊。建立權威的檢查和程序必須完全統一PoA個人有權成為驗證人，因此有動力保留他們獲得的職位。通過將聲譽附加到身份，激勵驗證者維護交易過程，因為他們不希望自己的身份與負面聲譽相關聯，從而失去了來之不易的驗證者角色。

6.重量證明

重量證明

優點：

高效節能；高度可定制和可擴展；缺點：

激勵可能很難；使用者：Algorand

類型：競爭共識

說明：權重證明是基于Algorand共識模型的共識算法的廣泛分類。一般的想法是，在PoS中，您在網絡中擁有的令牌百分比代表您“發現”下一個塊的概率，在PoWeight系統中，使用其他一些相對加權的值。其中一些實現是聲譽證明和空間證明。

7.聲譽證明

優點：

適合私人，被允許的網絡；缺點：

僅用于私有，許可的區塊鏈；使用者：GoChain

類型：協作共識

說明：類似于授權證明。

正如GoChain所說：

聲譽證明共識模型取決于參與者保持網絡安全的聲譽。參與者必須具有足夠重要的聲譽，如果他們試圖欺騙系統，他們將面臨重大的財務和品牌后果。這是一個相對的概念，因為幾乎所有企業都會因為試圖欺騙而遭受重大損失，但是大公司通常會有更多的損失，因此被選擇使用較少的公司。

最近30分鐘合約市場爆倉517萬美元 BTC爆倉459萬美元:據合約帝行情統計報告顯示：最近30分鐘合約市場全網總計爆倉517萬美元，其中 BTC爆倉459萬美元。[2021/3/29 19:26:29]

一旦公司證明聲譽并通過驗證，他們就可以作為權威節點投票進入網絡，此時，它的運作方式類似于權威證明網絡，其中只有權威節點才能簽署和驗證塊。

8.經過時間的證明

經過時間的證明

優點：

參與成本低。因此，更多的人可以輕松參與，從而實現分布式；所有參與者都很容易驗證領導者是否合法選擇；控制領導人選舉過程的成本與從中獲得的價值成正比；缺點：

即使它很便宜，你也必須使用專門的硬件。因而無法大規模采用；不適合公共區塊鏈；使用者：HyperLedgerSawtooth

類型：競爭共識

說明：PoET是一種共識機制算法，通常用于許可的區塊鏈網絡，以決定網絡上的采礦權或區塊獲勝者。許可的區塊鏈網絡是那些要求任何潛在參與者在被允許加入之前識別自己的網絡。基于公平彩票系統的原則，其中每個節點同樣可能成為贏家，PoET機制基于在最大可能數量的網絡參與者之間公平地獲得獲勝的機會。

PoET算法的工作如下。網絡中的每個參與節點需要等待隨機選擇的時間段，并且完成指定等待時間的第一個節點贏得新塊。區塊鏈網絡中的每個節點都會生成隨機等待時間，并在指定的持續時間內進入休眠狀態。首先喚醒的那個-即具有最短等待時間的那個-喚醒并向區塊鏈提交新塊，向整個對等網絡廣播必要的信息然后重復相同的過程以發現下一個塊。

PoET網絡共識機制需要確保兩個重要因素。首先，參與節點真正地選擇確實是隨機的時間而不是參與者為了獲勝而故意選擇的較短持續時間，并且兩個，獲勝者確實已經完成了等待時間。

PoET概念是由著名芯片制造巨頭英特爾于2016年初發明的。它提供了一個現成的高科技工具來解決“隨機領導者選舉”的計算問題。

根深蒂固的機制允許應用程序在受保護的環境中執行受信任的代碼，這確保滿足兩個要求-用于隨機選擇所有參與節點的等待時間和獲勝參與者的等待時間的真正完成-。

在安全環境中運行可信代碼的機制還負責網絡的許多其他必需品。它確保可信代碼確實在安全環境中運行，并且不會被任何外部參與者改變。它還確保結果可由外部參與者和實體驗證，從而提高網絡共識的透明度。

PoET控制共識過程的成本并使其保持靈活性，以使成本與過程中產生的價值保持成比例，這是加密貨幣經濟繼續蓬勃發展的關鍵要求。

9.容量證明，即空間證明

空間證明

優點：

與PoW類似，但使用空間而不是計算。因此非常環保；可用于惡意軟件檢測，通過確定處理器的L1緩存是否為空或包含拒絕被驅逐的例程；可用于反垃圾郵件措施和拒絕服務攻擊防范；缺點：

激勵可能是一個問題；使用者：Burstcoin，Chia，SpaceMint

類型：協作共識

說明：空間證明，也稱為容量證明，是一種通過分配非平凡數量來表明對服務具有合法權益的方法。內存或磁盤空間來解決服務提供商提出的挑戰。該概念由Dziembowski等人制定。在2015年。

空間證明與工作證明非常相似，除了使用存儲而不是計算。空間證明與記憶難度函數和可檢索性證明有關，但也有很大不同。

空間證明是證明者發送給驗證者以證明證明者已經預留了一定量空間的一段數據。為了實用，驗證過程需要有效，即消耗少量的空間和時間。為了穩健，如果證明者實際上沒有保留所聲稱的空間量，則證明者應該很難通過驗證。實現PoSpace的一種方法是使用難以卵石的圖形。驗證者要求證明者建立一個難以卵石圖的標簽。證明者承諾標簽。驗證者然后要求證明者在承諾中打開幾個隨機位置。

由于存儲的通用性和存儲所需的較低能源成本，空間證明被視為更公平和更環保的替代方案。

10.歷史證明

最近30分鐘合約市場爆倉883萬美元 BTC爆倉510萬美元:據合約帝行情統計報告顯示：最近30分鐘合約市場全網總計爆倉883萬美元，其中BTC爆倉510萬美元，ETH爆倉98.13萬美元，LTC爆倉152萬美元。[2020/12/11 14:53:00]

歷史證明

使用者：Solana

說明：這里的基本思想是，您可以證明事務發生在事件之前和之后的某個時間，而不是信任事務上的時間戳。

當您拍攝“紐約時報”封面照片時，您正在創建一份證據，證明您的照片是在該報紙發布后拍攝的，或者您可以通過某種方式影響“紐約時報”的出版物。通過歷史證明，您可以創建歷史記錄，以證明事件在特定時刻發生。

歷史證明時間戳

歷史證明是一種高頻可驗證延遲功能。可驗證的延遲功能需要特定數量的連續步驟進行評估，同時產生可以有效和公開驗證的獨特輸出。

此特定實現使用順序的預映像抗性散列，該散列連續運行，其中先前的輸出用作下一個輸入。定期記錄計數和當前輸出。

對于SHA256散列函數，如果沒有使用212核的強力攻擊，這個過程是不可能并行化的。

然后我們可以確定每個計數器在生成時已經過了實時，并且每個計數器的記錄順序與實時相同。

11.賭注速度證明

使用者：Reddcoin

說明：提出了股權證明作為工作證明和股權證明的替代方案，以保護對等網絡并確認Reddcoin的交易，Reddcoin是專門為促進社交而創建的加密貨幣。數字時代的互動。PoSV旨在鼓勵所有權和活動，它直接對應于Reddcoin作為真實貨幣的兩個主要功能：價值存儲和交換媒介。Reddcoin也可以作為異構社會背景下的帳戶單位。

12.重要性證明

重要性證明

優點：

在評估股權時比PoS更好；使用者：NEM

說明：NEM的共識網絡不僅取決于硬幣的數量，還取決于生產系統行動應該獲得報酬的可能性。放置區塊的可能性是各種因素的組成部分，包括惡名，平衡以及進出該位置的交易數量。這被稱為重要性計算。這為“有用的”系統成員提供了更全面的圖像。

為了有資格進行重要性計算，用戶需要在其余額中至少有10,000個XEM。考慮到XEM的流通量不到90億，無論如何都要實現這一目標并不過分。這個10,000XEM的閾值有可能在未來發生變化，但目前仍然是相同的。但重要性計算是利用特定算法完成的，而不僅僅是其份額的概率和大小。

同樣重要的是要注意NEM的重要性證明能夠抵抗任意操縱。使用共識的潛在機制減輕Sybil攻擊和循環攻擊。同樣重要的是要記住重要性的證據不是賭注的證明，盡管很容易在兩者之間找到相似之處。

13.燒傷證明

燒傷證明

使用者：Slimcoin，TGCoin

說明：憑借燃燒證明，您可以通過將硬幣發送到無法挽回的地址來“燒掉”硬幣，而不是將錢投入昂貴的計算機設備中。通過將您的硬幣投入永不落地，您將獲得終身特權，可以根據隨機選擇過程在系統中進行挖掘。

根據燃燒證據的實施方式，礦工可能會燒掉本國貨幣或替代鏈的貨幣，比如比特幣。你燃燒的硬幣越多，被選中開采下一個街區的機會就越大。

隨著時間的推移，您在系統中的利益會衰減，因此最終您將需要燃燒更多的硬幣以增加您在彩票中被選中的幾率。

雖然刻錄證明是工作證明的有趣替代方案，但該協議仍然不必要地浪費資源。另一個批評是，采礦權只是那些愿意焚燒更多錢的人。

近30天比特幣搜索指數整體同比上升185%:金色財經報道，百度指數數據顯示，近30天區塊鏈搜索指數整體日均值為5793，整體同比上升8%，移動同比上升6%；近30天比特幣搜索指數整體日均值為48481，整體同比上升185%，移動同比上升222%。近30天以太坊搜索指數整體日均值為4734，整體同比上升46%，移動同比上升51%。[2020/4/4]

14.身份證明

身份證明

說明：身份證明是一種加密證據，它告訴任何用戶知道與授權身份進行比較并以加密方式附加到特定事務的私鑰。來自某個組的每個人都可以創建一個PoF并將其呈現給任何人，例如提供給處理節點。

15.活動證明

使用者：Decred

說明：為了避免惡性通貨膨脹比特幣只會產生2100萬比特幣。這意味著，在某些時候，比特幣區塊獎勵補貼將結束，比特幣礦工將只收取交易費用。

有些人推測這可能會導致“公地悲劇”導致的安全問題，人們會以自身利益行事并破壞系統。因此，活動證明被創建為比特幣的替代激勵結構。活動證明是一種混合方法，結合了工作證明和賭注證明。

在活動證明中，采礦以傳統的工作證明方式開始，礦工們正在競相解決加密難題。根據實現，挖掘的塊不包含任何事務，因此獲勝塊將僅包含標題和礦工的獎勵地址。

此時，系統切換到樁的證明。基于標題中的信息，選擇隨機的驗證器組來對新塊進行簽名。驗證器擁有的系統中的硬幣越多，他或她被選中的可能性就越大。一旦所有驗證器簽名，模板就會成為一個完整的塊。

如果某些選定的驗證器不可用于完成塊，則選擇下一個獲勝塊，選擇一組新的驗證器，依此類推，直到塊接收到正確數量的簽名。礦工和在區塊上簽字的驗證人之間分攤費用。

對活動證明的批評與兩個工作證明和樁的證據相同。

16.時間證明

使用者：Chronologic

說明：時間證明由Chronologic引入。他們正計劃建立一個單獨的區塊鏈。正如他們的首席開發人員所說：

這里的問題是，可以存儲在變量中的最大數字是1076數量級。這使我們很難處理時間和令牌的生成。

17.存在證明

存在證明

使用者：Poex.io，HeroNode，DragonChain

說明：存在證明是一種在線服務，它通過比特幣區塊鏈中的帶時間戳的事務來驗證特定時間內計算機文件的存在。

它于2013年作為開源項目推出。它由ManuelAraoz和EstebanOrdano開發。

用例：

數字簽署協議，不泄露實際內容；在不泄露實際數據的情況下展示數據所有權；記錄時間戳；證明所有權；檢查文檔完整性；18.Ouroboros

使用者：Cardano

說明：Cardano使用的股權證明的變體。

19.可回收性證明

使用者：Microsoft

說明：一個可恢復性的證明是由文件系統到客戶端的緊湊證明，一個目標文件F是完整的，在這個意義上，客戶端可以完全恢復。由于POR比F本身的傳輸具有更低的通信復雜性，因此它們是用于高保證遠程存儲系統的有吸引力的構建塊。它作為云計算系統的一致性算法非常有用。

20.拜占庭容錯

拜占庭的問題

優點：

快速、可擴展性；缺點：

通常用于私有，許可的網絡；使用者：HyperledgerFabric，Stellar，Ripple，Dispatch

說明：這個經典問題是分布式計算，通常用拜占庭將軍解釋。問題是幾個拜占庭將軍和他們各自的拜占庭軍隊部分已經包圍了一座城市。他們必須一致決定是否進行攻擊。如果一些將軍在沒有其他將軍的情況下進攻，他們的圍攻將以悲劇告終。將軍們通常按距離分開，必須傳遞信息才能進行交流。一些加密貨幣協議使用某種版本的BFT達成共識，每種都有各自的優點和缺點：

實際的拜占庭容錯：這個問題的第一個解決方案之一是創造了實用的拜占庭容錯。目前正由HyperledgerFabric使用，只有少數預先選定的將軍PBFT運行效率極高。優點：高交易吞吐量缺點：集中/許可

聯邦拜占庭協議：FBA是Stellar和Ripple等貨幣使用的拜占庭將軍問題的另一類解決方案。在一般的想法，是每一個拜占庭一般情況下，對自己負責的鏈，因為他們一進來就建立真相排序消息。在Ripple中，將軍由Ripple基金會預選。在Stellar中，任何人都可以成為驗證器，因此您可以選擇要信任的驗證器。

由于其令人難以置信的吞吐量，低交易成本和網絡可擴展性，我相信FBA類的一致性算法是我們發現的最佳分布式共識。

21.委托拜占庭容錯

優點：

快速、可擴展性；缺點：

事實上，很有可能成為根鏈，可能有很多鏈條；使用者：Neo

說明：dBFT稱為委托拜占庭容錯，這是一種拜占庭容錯共識機制，可通過代理投票大規模參與共識。NEO令牌的持有者可以通過投票選擇其支持的簿記員。所選擇的簿記員組通過BFT算法達成共識并生成新塊。NEO網絡中的投票是實時的，而不是按照固定的期限進行。

對于由n個共識節點組成的共識系統，dBFT為f=提供容錯。該容錯還包括安全性和可用性，能夠抵抗一般和拜占庭故障，并且適用于任何網絡環境。dBFT具有良好的最終性，這意味著一旦確認是最終的，該塊就不能分叉，并且不會撤銷或回滾該事務。

在NEOdBFT共識機制中，生成一個塊大約需要15到20秒，交易吞吐量最高可達到約1,000TPS，這在公共鏈中表現出色。通過適當的優化，有可能達到10,000TPS，從而可以支持大規模的商業應用。

dBFT結合了數字身份技術，這意味著簿記員可以是個人或機構的真實姓名。因此，由于對它們的司法判決，可以凍結，撤銷，繼承，檢索和轉讓所有權。這便于在NEO網絡中注冊合規金融資產。NEO網絡計劃在必要時支持此類行動。

22.RAFT

RAFT共識

優點：

比Paxos更簡單的模型，但提供相同的安全性；實施多種語言版本；缺點：

通常用于私有的，經過許可的網絡；使用者：IPFSPrivateCluster，Quorum

說明：Raft是一種共識算法，旨在替代Paxos。它通過邏輯分離比Paxos更容易理解，但它也被正式證明是安全的，并提供了一些額外的功能。Raft提供了一種在計算系統集群中分布狀態機的通用方法，確保集群中的每個節點都同意一系列相同的狀態轉換。它有許多開源參考實現，具有Go，C++，Java和Scala中的完整規范實現。

筏通過當選的領導者達成共識。筏集群中的服務器是領導者或追隨者，并且在選舉的精確情況下可以是候選者。領導者負責將日志復制到關注者。它通過發送心跳消息定期通知追隨者它的存在。每個跟隨者都有一個超時，在此期望來自領導者的心跳。接收心跳時重置超時。如果沒有收到心跳，則關注者將其狀態更改為候選人并開始領導者選舉。

23.恒星共識

恒星共識

優點：

分散控制；低延遲；靈活的信任；漸近安全；使用者：Stellar

說明：它基于聯邦拜占庭協議。

恒星共識協議提供了一種達成共識的方法，而不依賴于封閉系統來準確記錄金融交易。SCP有一套可證明的安全屬性，可以優化安全性而不是活躍度-如果節點分區或行為不當，它會阻止網絡的進展，直到達成共識。SCP同時享有四個關鍵屬性：分散控制，低延遲，靈活信任和漸近安全性。

24.可信性證明

可信證明

優點：

通過使用Servi的概念，使傳統的PoS更加分散；與傳統PoS相比，快速完成；使用者：IOST

說明：傳統的利益證明共識機制面臨的主要挑戰是集中化的趨勢。為了降低這種風險，IOST引入了Servi既衡量用戶對社區的貢獻，也鼓勵成員為IOSChain的持續發展做出貢獻。它具有以下屬性：

不可交易：由于Servi不是作為交換媒介而設計的，因此Servi不能以任何方式進行交易或交換。自毀：在驗證塊后，系統將自動清除驗證器擁有的Servi余額。通過這種方式，具有高可信度得分的節點可以輪流驗證塊，以確保公平塊生成過程。自行發放：在某些貢獻之后，Servi將自動生成并存入用戶賬戶，例如提供社區服務，評估其他實體提供的服務和/或進行其他特殊貢獻。

傳統的區塊鏈系統在安全性和吞吐量之間存在固有的權衡，具體取決于分片大小。具有大量小碎片的系統可提供更好的性能，但對不良參與者提供的彈性較小，反之亦然。為了以保持安全和提高吞吐量的方式打破權衡，IOST為IOSChain提出了一種創新的可信度證明共識協議。PoB保證節點行為不端的可能性微乎其微，同時通過size-one-shard顯著增加事務吞吐量。

可靠性證明共識協議使用分片內可信第一方法。該協議將所有驗證者分為兩組，一個可信聯盟和一個正常聯盟。可信的驗證器在第一階段快速處理交易。之后，普通驗證人在第二階段對交易進行抽樣和驗證，以提供最終結果并確保可驗證性。節點被選入可信聯盟的機會由可信度得分決定，該可信度得分由多個因素計算。具有較高可信度得分的人更有可能被選入可信聯盟。可信的驗證器遵循程序來確定已提交的交易及其訂單的集合，并按順序處理它們。可信的驗證器也形成較小的組-每組一個驗證器。交易將在這些可信的驗證者之間隨機分配。因此，它們產生具有極低延遲的較小塊。

但是，由于只有一個節點正在執行驗證，因此可能會引入安全問題。因此，行為不當的驗證者可能會犯下一些損壞的事務。為了解決這個安全問題，他們指定了一個采樣概率，即普通驗證器將對事務進行采樣并檢測不一致性。如果驗證器被檢測為不當行為，它將丟失系統中的所有令牌和聲譽，而被欺詐的用戶將獲得任何損失的補償。可信的第一種方法使得處理事務處理速度非常快，因為只有一個驗證器正在進行驗證，并且不太可能行為不端。

25.有向無環圖

DAG共識

優點：

由于其非線性結構，可高度擴展；快速；高效節能；立即實現終結；缺點：

智能合約的實施只能通過使用oracles來完成；使用者：Iota，HashGraph，Byteball，RaiBlocks/Nano

說明：DAG或有向非循環圖是區塊鏈的更一般形式。由于其獨特的結構，它們因固有的高可伸縮性而廣受歡迎。

基本上，在任何區塊鏈系統中，我們都有一個線性結構，一個接一個的塊被添加到鏈中。這使得區塊鏈本身就很慢，因為這些區塊不能平行地添加到鏈中。但是在并行添加DAG塊/事務的情況下，每個塊/事務確認多個先前塊。這使得DAG具有固有的可擴展性。

有許多變化取決于：

用于選擇哪些先前塊以驗證也稱為尖端選擇算法的算法。如何完成交易順序？如何達到最終目標？26.Mokka

Mokka是共識協議，可抵御網絡分裂和匿名攻擊。該算法的主要目標是嚴格的法定人數，每個動作的驗證和強大的歷史。Mokka通過使用SSS和非對稱加密技術解決了這些問題-作為投票和日志附加過程的一部分，以及用于驗證日志安全性的商品樹。根據mokka的說法，只有三個動作可能導致狀態改變：投票，日志附加，八卦臨時日志。

為了保護投票和日志追加流程，mokka使用以下方法：在每次投票期間，mokka生成一個特殊秘密，將其拆分為股份，并將每個共享發送給某個對等方。如果追隨者投票給這位候選人，那么他就會簽署該份額，并返回候選人。候選人驗證簽名+嘗試恢復秘密。之后，候選人構建證明，這是一個編碼的字符串，其中包含原始秘密+簽名。然后，在每個狀態變異上，領導者使用此證明。有趣的是SSS秘密生成。根據規則，您可以創建具有恢復>50％的能力的份額。例如，為了為具有5個節點的網絡構建證明，您需要在投票過程中獲得至少3個共享。

在mokka中使用Gossip協議將日志從跟隨節點傳輸到領導節點。八卦協議將掛起的日志傳遞給領導者和其他粉絲。這提供了額外的備份，以防領導節點死亡，另一個跟隨者可能成為領導節點，并接受此臨時日志。至于安全方面，在將日志推送到八卦之前，獲得此日志的節點必須使用其私鑰對其進行簽名。簽名將由領導節點驗證。如果簽名有效-將獲得日志，如果沒有-那么它將被拉出。

目前，有一個實現，用打字稿編寫，已經移植到瀏覽器。此外，該解決方案具有協議的抽象，因此您可以編寫自己的。

—全文完—

本文由IPFS原力區編譯，原文鏈接：

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