挖矿共识机制探讨

这里没有蓝天白云，

这里没有绿树清泉，

这里没有花束和歌曲，

这里没有酒菜；

在这又黑又窄的小巷里，

只有你在我身边

我的兄弟矿工

——《致先行者》

战俘

比特币的挖矿机制，全称是Proof of Work，即工作量证明。 简单来说，就是努力工作，下班后收钱。 简单粗暴，而且安全。 这是一个非常早期的共识机制。 相关概念最早由CynthiaDwork和Moni Naor于1993年提出，当时Sunski只有1岁。 我们来看一张图：

如上图所示，矿机所做的是对区块的后向信息4+32+32+4+4+4=80字节连续进行两次SHA256运算，直到找到合理的hash并得到块被打包。 这是找到正确的随机数的工作，而不是会计。 这就是为什么采矿业因消耗资源而受到批评——不仅是电力，还有芯片、内存、网络和场地。

挖矿从CPU到主板，再到FPGA，现在是专门用于挖矿的ASIC芯片设备。 这都是为了增加计算能力。 挖矿时间越长，获得的硬币越多。 优点是发动51%规模攻击的成本太高。 一个人怎么可能做出绝对得不偿失的事情呢？ 这是一个计划。 但同样的问题出现了：分叉泛滥，矿工称雄。

中本聪不见踪影，出现的问题亟待解决，于是人们推出了一种新的模式，POS。

收银机

POS，Proof of Equity Equity，全称Proof of Stake。 从字面上看，类似于股票，性质相似。 你不需要使用矿机来挖矿，系统会根据你持币的数量和时间建立系统给你发钱。 持币后，随着时间的推移会下降，形成“币龄”。 越高的方块越容易挖出方块，但挖出后会清零重新计算。

POS之所以应运而生，就是为了解决比特币面临的问题。 有消息称，量子计算可以破解51%的算力攻击难题，比特币网络不再安全。 在 POS 中，部分货币不是通过挖矿形成的，而是来自每月的利息。 攻击者不仅要拥有51%的算力，还要拥有51%的币。 另外，我们知道，有报道称，相当一部分比特币将永远无法找回，从而导致比特币通货膨胀。 POS通过提供月息来提高网络活跃度和流动性，尽可能保证既不通货膨胀也不通货紧缩。 更重要的是节能环保。

那么POS是完美的吗？ 当然不是。 POS容易作恶，参考股市。 POS站在POW的脖子上，但时代在飞速发展，总要更上一层楼。 所以启用了POW和POS的结合，不仅是ETH比特币采用的是pow共识机制，还有PPC。 但是EOS的创始人BM在POS的基础上提出了DPOS。

DPOS

委托权益证明。 DPOS 机制要求在形成下一个区块之前，必须验证前一个区块已经被可信节点签名。 与POS的“全民挖矿”相比，DPOS采用类似“代表会议”的制度，直接选择可信节点，由这个可信节点（见证人）代替其他持币者行使权利。 见证节点需要常年在线，从而解决了POS签名区块不常在线可能导致的出块延迟等一系列问题。

DPOS机制一般可以达到每秒10000次的交易率，在网络延迟较低的情况下可以达到100000秒的水平，非常适合企业级应用。 以上内容摘自他人。

简单来说，就像英国大选，意思基本一样。 不仅BM改造了POS，XEM使用的重要性证明（POI）也是基于POS，但不鼓励简单的囤币，而是鼓励大量频繁使用币，增加用户获得的挖矿奖励，以减少流动性。

其他模式

数字货币发展到今天已经很花哨了。 如前所述，POS的变种比特币采用的是pow共识机制，以及比原链BTM，重新设计了一种不同于比特币的哈希运算PoW共识机制，引入了矩阵运算和频域运算，让人工智能运算可以充分利用比原链挖矿设备。 BTM希望将AI学习与挖矿相结合，实现正向反馈和健康发展的过程。

这几天涨得让人瞠目结舌的IOTA，使用的是Tangle（纠缠），它是一种基于有向无环图的DAG，而不是连续的链式结构，定期添加区块。 简单的说，就像是在拧一根草绳。 IOTA可以实现高交易吞吐量（通过并行验证），并且不支付交易费用。 随着Tangle的不断发展，越来越多的参与者会发起交易，整个系统会越来越安全和快速，确认时间会越来越短，交易完成的速度会越来越快。 用一张图来解释：

除了那些，还有硬盘挖矿，HDD。 IPFS 奖励为网络提供存储空间的矿工。 矿工通过不断复制客户数据获得奖励，或者通过出块获得奖励。 存储空间就是算力，算力是通过不断复制和保存客户数据来证明的。 在这个过程中，获得奖励。

还有新的PEW（Proof of Equivalent Work）机制，即在传统POW和POS的基础上，为了满足更实际的业务应用场景和分布式记账奖励制度，“等价工作证明Positive Work”是专门开发的。 “记账方式效率更高，反应更迅速，更灵活便携，更适用于更多线上线下的实体行业。

当然，有了人力，可能还会出现更多新的共识机制，只是孙司机还没有了解到。 但无论如何，他和笛卡尔一样，基本上是踩着前人的脖子，取得了更进一步的进步。 这里暂且不提联盟链中的PBFT、PAXOS、RAFT等，但为什么会衍生出这么多不同的挖矿机制呢？

因为数字货币也在不断进化，靠进化来适应发展。 就像这个社会，就像整个人类文明。 以太坊的变化是不可避免的，即使未来有新的变化，孙司机也不会感到意外——改变挖矿方式是数字货币进化的必由之路。

长亭外，古道边，香草币链天，

柳笛声被晚风吹来，望着一朵碧绿的荷花。