dpos共识机制（dpos共识机制是什么意思）

区块链共识机制之POS和DPOS

工作量证明算法作为区块链第一个也是目前经受住足够实践检验的一个共识机制，解决的是分布式系统交易信息一致性的问题，在一个去中心化的网络中构建了彼此不信任节点的信任机制，也是比特币成功应用的关键技术环节。

经过几年的实际运转，这一算法的弊端也显露出来，比特币网络每秒完成600万亿次SHA256运算，消耗了大量的电力资源，而最终这些计算没有任何实际或科学价值。这些运算存在的唯一目的是用来解决工作量证明问题，另外一个现实的威胁便是算力集中，工作量证明本质上是利用穷举法找出符合规定条件的哈希值的过程，算力越强，获得记账权(即挖到矿)的可能性便越高，一开始是最早利用显卡挖矿的人，后来是利用FPGA矿机的人，再后来是利用ASIC专用芯片挖矿的人，现在就是不断制造出更好的ASIC的人，另外还有“矿工”节点联合起来组成矿池，如Ghash，Ghash 2014年曾经发表声明，将在今后确保不超过40%的全网算力，这类自律声明是对比特币去信任机制的莫大讽刺。

比特币自诞生以来，人们便开始尝试其他除了工作量证明算法之外的其他共识机制，如具有代表性的权益证明POS、委托权益证明DPOS、拜占庭容错机制（BFT）及实用拜占庭容错机制（PBFT）等，下面将主要介绍POS和DPOS，BFT和PBFT留待下一篇。

权益证明POS

POS是一类共识算法，或者说是一类共识算法的设计思想，而不是一个，最早采用POS的是Peercoin。Peercoin是2012年8月，一个化名Sunny King的极客推出的一类加密货币，采用工作量证明机制 权益证明机制，首次将权益证明机制引入了加密货币。Peercoin引入了“币龄”的概念，每个币每天产生1币龄，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。当一个新的区块产生时，其他想获得记账权的节点同比特币也需要计算哈希值，得出满足条件哈希值的难易与难度值有关，这个难度值这里与币龄成反比，即你的币龄越大，得出符合条件的哈希值的概率就越大，同时你的币龄被清空，记账后系统会给予你相应“利息”，你每被清空365币龄，获得利息为：3000 * 利率 / 365，Peercoin的利率为1%，即0.08个币。

可以看出，在POS机制下，持有币越多，越容易获得记账权，接近于赢家通吃的感觉，但持有的币越多，越接近于一个诚实的节点，因为破坏整个网络带来的损失也越大。Peercoin的POS机制有一个漏洞，对于不持有币的人而言，他们本来就没什么收益，所以一些恶意攻击对于他们则是无损失的，这就是Nothing-at-stake attack（无利益攻击）。后续的比较成功的POS都引入了对付这种攻击的机制。

以太坊系统的目标是在今年引入权益证明，即Casper。在权益证明共识机制之下，用户将能够在以太坊网络拥有“币权”。用户如果诚实行事并确认了合法交易，将获得与其股权成比的利息；如果恶意行事并试图网络中作弊，就会失去其权益。

委托权益证明DPOS

委托权益证明DPOS是POS的变种，运用DPOS的典型如比特股等，其基本原理在于全网投票选出101个节点代行记账权限，这些代表节点的权限完全一致。代表节点轮流记账，可以选择创造区块或不创造区块。但他们无法改变交易的详情，恶意或者迟到的代表节点的行为也会被公之于众，那么网络可能将他们简单快速地投票驱逐出去。被驱逐出去的代表节点将会失去他们记账权限，以及对应的收入。

DPOS作为是一种弱中心化的共识机制，保留了一些中心化系统的关键优势，如交易速度等(每个块的时间为10秒，一笔交易在得到6-10个确认后大概1分钟，一个完整的101个块的周期大概仅仅需要16分钟)，但每个持币者都有能力决定哪些节点可以被信任，并且事实上，代表节点会主动降低自己的收入来赢得更多投票，剩下的收入会作为股息，支付给所有的比特股持有人。DPOS有点类似于代议制民主及股份公司董事会制度，都是一种精英制度，但其身份受制于下面的民众，在DPOS中，币的持有者至少有权决定代表节点—或者说矿工的身份。

什么是DPOS、POR共识算法

现在DPOS基本上被扣上了中心化区块链的帽子，我也觉得这样违背区块链精神。POR共识协议是最新由贝克链提出的一种共识机制，由公钥之父、图灵奖得主Whitfield Diffie的Cryptic Labs孵化，这个实验室是世界上最牛的网络安全实验室。

孙宇晨的波场币能买吗？波场币未来潜力前景分析

Tron，中文名为「波场」，以推动去中心化互联网为目标，搭建去中心化互联网的基础建设，Tron是个公链/底层作业系统，并且以超越以太坊、EOS为建立标准。

在中国的互联网中，由百度、腾讯、阿里巴巴、滴滴等巨头公司拥有并控制用户的各种使用数据，这些公司利用用户信息赚取更大的利益，用户却无法知道这些数据如何被使用的，虽然其他国家的互联网领域发展没有中国先进，但在中国以外的国家几乎都是使用美国的互联网平台，像是Facebook曾被报导出卖用户数据给广告商。Tron想要解决用户数据集中化的问题，让用户数据的使用权利归还于用户，并且建立一种制度将用户数据货币化保存于区块链上，由用户自行运用数据赚取获利。

Tron于2018年6月25日正式启动主网络，脱离以太坊ERC20代币的身份，主网络运行后采用DPoS共识机制，处理交易速度预期与EOS一样快，但不像EOS需要抵押资源，Tron的环境还可以兼容ETH的智能合约，但不需要耗费GAS，简单来说，Tron要做的事情和以太坊、EOS并无本质的区别，差别在于功能与性能的提升，Tron协议提供高吞吐、高扩展、高可靠性的底层公链，第三方开发者可以使用Tron协议与虚拟机器开发应用程式(Dapp)，在Tron协议上的Dapp可进行ICO类似的金融服务，通过智能合约进行分散式众筹或加密资产发行。

TRON的功能

Tron简单介绍就是一个去中心化的区块链网络，专为 娱乐 和内容创作而设计的系统，包含社交媒体平台、内容平台，用户可在创作后经过授权后共享和交易，创作形式包含文字、图片、音频或者影片，主要以四项功能来实现：

1.数据不受限：允许任何资料在Tron网络中，不受监管的上传、存储、传播。

2.加密资产：建立一个内容生态系统，通过内容的贡献和传播获得应有的加密资产收益、经济奖励赋予内容价值，创作者拥有内容的权益，在内容传播时可对其进行跟踪。

3.个人ICO：任何人都拥有筹集资金和分配加密资产的能力，个人可以自由的发行加密资产，他人则可以通过购买代币，享受数据贡献者不断发展所带来的利益与服务。

4.不仅是智能合约：建立去中心化基础设施以及更复杂的资产设施，如 游戏 Dapp和市场预测。

希望同过区块链技术做到让使用者能自由发布、存储、拥有资料并完成内容的分发、订阅和传播，而整个内容传播过程是去中心化的，通过购买和奖赏代币并最终通过TRX变现来完成。

Tron的目标是建立一整套共识机制，能够以极低成本解决网络交易的身份识别和个人征信问题，并使用点对点交易避免传统集中式的清算结构;同时，Tron可在不同使用者、不同开发者之间充当托管者的角色，确保数据的真实合规性。这两点均能够大大提高整个全球化 娱乐 经济体系的运转效率，去中心化的经济运作模式本身就是市场经济系统的典型特征，交易成本的降低将促使消费需求大幅提高，从而带来全球 娱乐 经济体系的蓬勃发展。

TRON的性能

Tron想要做到在「区块链上发行和管理发布的内容」、「创作者可以直接发行贩卖自己的作品」、「可以通过发行独家的代币券募集资金」等功能，在建设整个网络中要做到高吞吐、高扩展、高可靠性的功能，需要以下的性能做改善：

一、DPOS共识机制

DPoS是EOS创始人BM所独创，成功解决比特币和以太坊的低交易处理量的问题，Tron所采用的DPoS规则为全球使用者自发部署Tron节点，并由所有Tron用户投票选择出27个代表超级节点，选出的各代表节点之间权力平等，共同协作完成Tron网络上的运算服务。由于用户自然以自己的利益为考量，用户会选择更高性能的，同时趋向于去中心化的分散式节点，目前要成为Tron的超级节点需要获得1亿张选票，一个Tron代币等于一票。

二、高效的智能合约

以官方介绍，Tron是通过Java开发(智能合约的开发则支持Solidity–跟以太坊一样)，Jave程式语言是具有成熟的开发者社区，将使得开发效率高、支持场景众多。Tron具有良好的资料库结构以及账户系统，更容易将复杂的想法、模型转化为应用实体。智能合约的撰写支持Solidity则大大的降低了原来在以太坊上开发软件的进入门槛。

三、降低开发成本

以太坊网络上的第三方开发者在各个阶段都需要持续支付GAS，但GAS的费用波动性高且贵，普通开发者会因为初期研发的GAS费用太高而停止。EOS也曾解决以太坊GAS费用过高的问题，建立资源制度(RAM、CPU、Network)，其中RAM是开发商必须支付的资源，但RAM因投机客的恶意炒作，也让EOS的开发成本变高。

Tron由此借鉴，也采用租赁模式以及超低手续费转账，完成单次转账只需10的负6次方TRX且协力厂商程式的使用者无需直接支付任何网络费用，这样大大降低了开发者的经济成本，并且低廉的手续费非常适宜网络生态的发展。

TRON网络资源

Tron网络资源有三种：带宽，CPU和储存，几乎都是无限的，但是当有过多无关紧要的交易消耗过多的带宽和CPU资源时，会导致系统阻塞，影响正常交易的处理速度。为了保持交易的相对公平，Tron引入了Bandwidth point和Energy(能量)两种资源，带宽消耗的是Bandwidth Points，而CPU消耗的是Energy。在普通交易仅消耗Bandwidth Points，智能合约的操作除了消耗Bandwidth Points还会消耗Energy。就如同以EOS比喻，用户间交易只需要消耗抵押型的CPU、Network，开发者的智能合约需要消耗抵押型的CPU、Network外，还有消耗购买型的RAM。

BANDWIDTH POINTS 带宽

除了查询操作，任何交易包含普通转账或发行Token转账，都需要消耗bandwidth points以及交易时需要建立账户。

交易时需要建立账户时的状况发生在，如果目标账户不存在，转账操作就会变成建立账户并转账，但这种状况只会扣除建立账户消耗的Bandwidth Points，转账的部分就不会再消耗额外的Bandwidth Points。

获取Bandwidth Points分两种，一种是通过冻结TRX获取的Bandwidth Points，另一种是系统每24小是会给每个账户5000点的Bandwidth Points，普通转账一次消耗200点，一天大概可以进行25次的免费交易。

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dpos的中文名称是

dpos的中文名称是共识机制。

所谓“共识机制”，是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认；对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，我们就可以认为全网对此也能够达成共识。

再通俗一点来讲，如果中国一名微博大V、美国一名虚拟币玩家、一名非洲留学生和一名欧洲旅行者互不相识，但他们都一致认为你是个好人，那么基本上就可以断定你这人还不坏。

区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构，可支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组件。区块链共识机制的目标是使所有的诚实节点保存一致的区块链视图，同时满足两个性质：

1）一致性。所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完全相同。

2）有效性。由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块链中。

深入了解区块链的共识机制及算法原理

所谓“共识机制”，是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认；对一笔交易，如果利益不相干的若干个节点能够达成共识，我们就可以认为全网对此也能够达成共识。再通俗一点来讲，如果中国一名微博大V、美国一名虚拟币玩家、一名非洲留学生和一名欧洲旅行者互不相识，但他们都一致认为你是个好人，那么基本上就可以断定你这人还不坏。

要想整个区块链网络节点维持一份相同的数据，同时保证每个参与者的公平性，整个体系的所有参与者必须要有统一的协议，也就是我们这里要将的共识算法。比特币所有的节点都遵循统一的协议规范。协议规范（共识算法）由相关的共识规则组成，这些规则可以分为两个大的核心：工作量证明与最长链机制。所有规则（共识）的最终体现就是比特币的最长链。共识算法的目的就是保证比特币不停地在最长链条上运转，从而保证整个记账系统的一致性和可靠性。

区块链中的用户进行交易时不需要考虑对方的信用、不需要信任对方，也无需一个可信的中介机构或中央机构，只需要依据区块链协议即可实现交易。这种不需要可信第三方中介就可以顺利交易的前提是区块链的共识机制，即在互不了解、信任的市场环境中，参与交易的各节点出于对自身利益考虑，没有任何违规作弊的动机、行为，因此各节点会主动自觉遵守预先设定的规则，来判断每一笔交易的真实性和可靠性，并将检验通过的记录写入到区块链中。各节点的利益各不相同，逻辑上将它们没有合谋欺骗作弊的动机产生，而当网络中有的节点拥有公共信誉时，这一点尤为明显。区块链技术运用基于数学原理的共识算法，在节点之间建立“信任”网络，利用技术手段从而实现一种创新式的信用网络。

目前区款连行业内主流的共识算法机制包含：工作量证明机制、权益证明机制、股份授权证明机制和Pool验证池这四大类。

工作量证明机制即对于工作量的证明，是生成要加入到区块链中的一笔新的交易信息(即新区块)时必须满足的要求。在基于工作量证明机制构建的区块链网络中，节点通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。工作量证明机制具有完全去中心化的优点，在以工作量证明机制为共识的区块链中，节点可以自由进出。大家所熟知的比特币网络就应用工作量证明机制来生产新的货币。然而，由于工作量证明机制在比特币网络中的应用已经吸引了全球计算机大部分的算力，其他想尝试使用该机制的区块链应用很难获得同样规模的算力来维持自身的安全。同时，基于工作量证明机制的挖矿行为还造成了大量的资源浪费，达成共识所需要的周期也较长，因此该机制并不适合商业应用。

2012年，化名Sunny King的网友推出了Peercoin，该加密电子货币采用工作量证明机制发行新币，采用权益证明机制维护网络安全，这是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。与要求证明人执行一定量的计算工作不同，权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。这种共识机制可以缩短达成共识所需的时间，但本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算。因此，PoS机制并没有从根本上解决PoW机制难以应用于商业领域的问题。

股份授权证明机制是一种新的保障网络安全的共识机制。它在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时，还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。

股份授权证明机制与董事会投票类似，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体用户。在这样的区块链中，全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。同时，区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要，全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格，重新选举新的代表，实现实时的民主。

股份授权证明机制可以大大缩小参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验证。然而，该共识机制仍然不能完美解决区块链在商业中的应用问题，因为该共识机制无法摆脱对于代币的依赖，而在很多商业应用中并不需要代币的存在。

Pool验证池基于传统的分布式一致性技术建立，并辅之以数据验证机制，是目前区块链中广泛使用的一种共识机制。

Pool验证池不需要依赖代币就可以工作，在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础之上，可以实现秒级共识验证，更适合有多方参与的多中心商业模式。不过，Pool验证池也存在一些不足，例如该共识机制能够实现的分布式程度不如PoW机制等

这里主要讲解区块链工作量证明机制的一些算法原理以及比特币网络是如何证明自己的工作量的，希望大家能够对共识算法有一个基本的认识。

工作量证明系统的主要特征是客户端要做一定难度的工作来得到一个结果，验证方则很容易通过结果来检查客户端是不是做了相应的工作。这种方案的一个核心特征是不对称性：工作对于请求方是适中中的，对于验证方是易于验证的。它与验证码不同，验证码是易于被人类解决而不是易于被计算机解决。

下图所示的为工作量证明流程。

举个例子，给个一个基本的字符创“hello，world！”，我们给出的工作量要求是，可以在这个字符创后面添加一个叫做nonce（随机数）的整数值，对变更后（添加nonce）的字符创进行SHA-256运算，如果得到的结果（一十六进制的形式表示）以“0000”开头的，则验证通过。为了达到这个工作量证明的目标，需要不停地递增nonce值，对得到的字符创进行SHA-256哈希运算。按照这个规则，需要经过4251次运算，才能找到前导为4个0的哈希散列。

通过这个示例我们对工作量证明机制有了一个初步的理解。有人或许认为如果工作量证明只是这样一个过程，那是不是只要记住nonce为4521使计算能通过验证就行了，当然不是了，这只是一个例子。

下面我们将输入简单的变更为”Hello,World! 整数值”，整数值取1~1000，也就是说将输入变成一个1~1000的数组：Hello,World!1；Hello,World!2；...；Hello,World!1000。然后对数组中的每一个输入依次进行上面的工作量证明—找到前导为4个0的哈希散列。

由于哈希值伪随机的特性，根据概率论的相关知识容易计算出，预计要进行2的16次方次数的尝试，才能得到前导为4个0的哈希散列。而统计一下刚刚进行的1000次计算的实际结果会发现，进行计算的平均次数为66958次，十分接近2的16次方（65536）。在这个例子中，数学期望的计算次数实际就是要求的“工作量”，重复进行多次的工作量证明会是一个符合统计学规律的概率事件。

统计输入的字符创与得到对应目标结果实际使用的计算次数如下：

对于比特币网络中的任何节点，如果想生成一个新的区块加入到区块链中，则必须解决出比特币网络出的这道谜题。这道题的关键要素是工作量证明函数、区块及难度值。工作量证明函数是这道题的计算方法，区块是这道题的输入数据，难度值决定了解这道题的所需要的计算量。

比特币网络中使用的工作量证明函数正是上文提及的SHA-256。区块其实就是在工作量证明环节产生的。旷工通过不停地构造区块数据，检验每次计算出的结果是否满足要求的工作量，从而判断该区块是不是符合网络难度。区块头即比特币工作量证明函数的输入数据。

难度值是矿工们挖掘的重要参考指标，它决定了旷工需要经过多少次哈希运算才能产生一个合法的区块。比特币网络大约每10分钟生成一个区块，如果在不同的全网算力条件下，新区块的产生基本都保持这个速度，难度值必须根据全网算力的变化进行调整。总的原则即为无论挖矿能力如何，使得网络始终保持10分钟产生一个新区块。

难度值的调整是在每个完整节点中独立自动发生的。每隔2016个区块，所有节点都会按照统一的格式自动调整难度值，这个公式是由最新产生的2016个区块的花费时长与期望时长（按每10分钟产生一个取款，则期望时长为20160分钟）比较得出来的，根据实际时长一期望时长的比值进行调整。也就是说，如果区块产生的速度比10分钟快，则增加难度值；反正，则降低难度值。用公式来表达如下：

新难度值=旧难度值*（20160分钟/过去2016个区块花费时长）。

工作量证明需要有一个目标值。比特币工作量证明的目标值（Target）的计算公式如下：

目标值=最大目标值/难度值，其中最大目标值为一个恒定值0x00000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

目标值的大小与难度值成反比，比特币工作量证明的达成就是矿中计算出来的区块哈希值必须小于目标值。

我们也可以将比特币工作量的过程简单的理解成，通过不停变更区块头（即尝试不同nonce值）并将其作为输入，进行SHA-256哈希运算，找出一个有特定格式哈希值的过程（即要求有一定数量的前导0），而要求的前导0个数越多，难度越大。

可以把比特币将这道工作量证明谜题的步骤大致归纳如下：

该过程可以用下图表示：

比特币的工作量证明，就是我们俗称“挖矿”所做的主要工作。理解工作量证明机制，将为我们进一步理解比特币区块链的共识机制奠定基础。

什么是dpos机制？

DPOS：Delegated Proof of Stake，委任权益证明

PS：关于此协议的详细内容，可以参考最新的博文《[区块链]DPoS官方共识机制（BTS/EOS）详解》

比特股的DPoS机制，中文名叫做股份授权证明机制（又称受托人机制），它的原理是让每一个持有比特股的人进行投票，由此产生101位代表 , 我们可以将其理解为101个超级节点或者矿池，而这101个超级节点彼此的权利是完全相等的。从某种角度来看，DPOS有点像是议会制度或人民代表大会制度。如果代表不能履行他们的职责（当轮到他们时，没能生成区块），他们会被除名，网络会选出新的超级节点来取代他们。DPOS的出现最主要还是因为矿机的产生，大量的算力在不了解也不关心比特币的人身上，类似演唱会的黄牛，大量囤票而丝毫不关心演唱会的内容。

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