0x00前言

区块链自诞生以来就以去中心化、公开公平透明、不可追踪完全匿名化的特点吸引了大量的人前来研究和追捧。作为区块链，是如何实现去中心化的？又是如何做到公平的？其实无异于以下的几种算法

0x01算法盘点

1、Pbft

2、Raft

3、Pow

4、Pos

5、dPow

0x02POW

pow在区块链中是比较著名的算法，全称是工作量证明共识算法(proof of work)

什么是工作量？也就是算力，所有节点都参与记账的过程，消耗的这个算力称为工作量。

该算法的代表就是比特币（BTC）

优点：完全地去中心化，节点自由进入，目前来说是最安全的共识算法

看起来比较完美，但仍然还存在一些不可逆的缺点：

1、会造成资源大量损耗

2、每次达成共识，需要让全网节点进行计算，效率会很低，所以为什么每次交易的确认时间会比较长，就是这个原因

3、物理层面上的缺点，我们都知道，算力拼的就是显卡，这种算法会造成显卡厂商垄断市场，也就是矿卡居多，也会消耗大量电力资源

4、矿工会承担周期性的风险

代表的代币有BTC、ETH、BCH、LTC、Doge

0x03POS

pos在区块链中也是比较新的一种算法，全称是权益证明共识算法，也称为股权质押证明算法(proof of stake)，这个算法的提出也是为了解决pow算法的缺点(全体节点记账)，不允许所有人参与记账过程，会减少能量的损耗

如何理解这个算法，其实说白了就是谁的抵押物多，谁的话语权就大，就好比现实世界中的公司占股，你占的股越多你说话就越有分量，用股权来说话

优点：

1、在这个算法中，51%攻击基本不会发生，因为需要的成本非常昂贵，打个比方，如果一家公司，你要做到一家独大但是又需要其他股东的资金支持，那么你就要拿到51的占股，这样意味着你有一票否决权，而拿到这个否决权就意味着你需要有超过其他股东的资金来持股。所以想要实现攻击，你就得通过质押来获得51%的节点

2、矿工的挖矿能力取决于他拥有多少代币，其原理跟第一点类似

3、减少电力资源的耗费，因为矿机数量减少，不依赖所有人参与记账

4、pos的社区之间节点联系不会紧密，更加去中心化了

缺点：

完整攻击后区块链容易失去价值，这里注意一点(完整)，具体的原因没讲得很清晰，有空补上这里点

代表代币：ETH2.0

*以太坊网络已于2022 年9 月15 日完成了与信标链的合并（The Merge），由PoW 共识机制成功*升级为PoS 共识机制**

0x04RAFT

这个也是比较经典的算法了，无论是区块链还是微服务分布式，还是负载均衡。

在这个算法中，服务器节点有三种状态：

1、跟随状态

2、候选状态

3、领导状态

动画演示网站： https://raft.github.io/raftscope/

0x05PBFT

PBFT算法全称为实用拜占庭容错算法(practical byzantine fault tolerance)

是一个升级的算法，用来解决原来的原始拜占庭容错算法效率不高的问题

​ 1. 预准备（Pre-prepare）：主节点（Primary）向所有副本节点（Replica）广播交易提案。

​ 2. 准备（Prepare）：副本节点验证提案并互相广播准备信息。

​ 3. 提交（Commit）：节点确认收到足够的准备信息后，广播提交信息。

​ 4. 决议：当节点收到足够的提交信息后，认为提案达成共识并提交交易。

通俗来讲就是

预热：大哥先跟小弟说清楚自己的行动命令

准备：小弟给他们自己的手下发出命令，并小弟之间互相确认大哥下发的命令是否一致

提交：小弟的手下完成了所有的任务后向小弟们进行汇报确认，当一定数量的小弟都收集到他们手下的信息后一起向老大反馈情况

决议：老大听取所有小弟的汇报后再做下一步行动

PBFT能容忍1/3的恶意节点存在

常见币种：

​ 1. Hyperledger Fabric - 一个用于企业区块链解决方案的平台，广泛应用于企业级应用中。

​ 2. Zilliqa (ZIL) - 通过分片技术提高扩展性，使用 PBFT 达成共识。

​ 3. Algorand (ALGO) - 采用 PBFT 变体来实现快速、低成本的交易。

​ 4. Stellar (XLM) - 虽然主要使用 SCP 共识，但在特定情况下借鉴了 PBFT 原理。

0x06DPOW

DPOW全称是delay proof of work，是一个在POW的基础上再次创新的算法。

原理是将小型区块链的区块哈希嵌入到更大的更安全区块哈希中，通常是比特币。

一般来说小型区块链的区块验证速度都比较快，因为数据少，但是缺少了安全性，因为是一种小型链，而把它嵌入到POW这种大型区块链中会大大提高安全性，且不用频繁进行POW运算，拖慢时间，而是周期性的进行，一般用来抵抗双花攻击。

常见币种：

​ 1. Komodo (KMD): Komodo 是 dPoW 的发明者和主要使用者。

​ 2. Verus (VRSC): 使用 dPoW 提供额外的安全层。

​ 3. Pirate Chain (ARRR): 一种隐私币，利用 dPoW 保护其区块链。