以太坊共识算法是

一、区块链的主要共识机制及优缺点

首先，没有一种共识机制是完美的。 每种共识机制都有其优点和缺点，一些共识机制是为了解决一些特定问题而诞生的。

1.pow（Proof of Work）工作量证明

一句话：做的越多，赚的越多。

依靠机器进行数学运算获得记账权，资源消耗高于其他共识机制，监管薄弱。 同时，每次达成共识都需要全网参与计算。 性能效率比较低，容错允许全网50%的节点出错。

优势：

1）算法简单，易于实现；

2）节点无需交换额外信息即可达成共识；

3）破坏系统需要付出巨大的代价；

缺点：

1）能源浪费；

2）难以缩短区块的确认时间；

3）新的区块链必须找到不同的哈希算法，否则将面临比特币的算力攻击；

4）容易分叉，需要等待多次确认；

5）永远没有最终性，需要checkpoint机制来弥补最终性；

2.POS权益证明，权益证明

一句话介绍：持有的越多，得到的越多。

其主要思想是获得节点记账权的难度与节点持有的权益成反比。 与 PoW 相比，一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但仍然是基于哈希运算。 争夺记账权的方式监管薄弱。 共识机制与 PoW 具有相同的容错性，是 Pow 共识机制的升级版。 根据每个节点代币的比例和时间，按比例降低挖矿难度，从而加快寻找随机数的速度。

优点：一定程度上缩短了达成共识的时间； 无需消耗大量能源进行挖矿。

缺点：仍然需要挖矿，本质上没有解决商业应用的痛点； 所有的确认只是一种概率表达，不是确定性的事情，理论上可能还有其他的攻击效果。 比如DAO对以太坊的攻击造成了以太坊的硬分叉，而ETC的出现从这次事件中证明了这次硬分叉的失败。

DPOS 的原理与 POS 相同，只是选出一些“人大代表”。

BitShares 社区首先提出了 DPoS 机制。

与 PoS 的主要区别是节点选举几个代理人，由代理人验证和记账。 其合规性监管、性能、资源消耗和容错性与 PoS 类似。 类似于董事会投票，代币持有者投票选出一定数量的节点来代表他们验证和记账。

DPoS的工作原理是：

去中心化是指每个股东按其持股比例拥有影响力，51%股东表决的结果具有不可逆转性和约束力。 挑战在于及时有效地获得 51% 的批准。 为实现这一目标，每个股东都可以将其投票权委托给一名代表。 得票最多的前 100 名代表将按照既定时间表依次出块。 每个代表都被分配了一个时间段来生产块。 所有代表将获得相当于平均区块中所含交易费用 10% 的补偿。 如果一个平均区块包含 100 股作为交易费用，则代表将获得 1 股。

网络延迟可能会阻止一些代表及时广播他们的区块，这将导致区块链分叉。 然而，这不太可能发生，因为制造块的代表可以与制造前和制造后块的代表建立直接联系。 与您之后的代表（也许还有您之后的代表）建立这种直接联系是为了确保您获得报酬。

这种模式每30秒可以产生一个新的区块，在正常网络条件下，区块链分叉的可能性极小，即使出现，也能在几分钟内得到解决。

成为代表：

要成为代表，您必须在网络上注册您的公钥，然后为该公钥分配一个唯一的 32 位标识符。 然后在每个交易数据的“标题”中引用此标识符。

授权投票：

每个钱包都有一个参数设置窗口，用户可以在其中选择一个或多个代表并对其进行排名。 一旦设置，用户进行的每笔交易都会将选票从“输入代表”转移到“输出代表”。 一般来说，用户不会专门为了投票而创建交易，因为那样会产生交易费用。 但在紧急情况下，一些用户可能会觉得支付费用是值得的，因为这是一种更积极的改变投票的方式。

保持代表诚实：

每个钱包都会显示一个状态指示器，让用户知道他们的代表在做什么。 如果他们错过太多块，系统将建议用户获得新的代表。 如果发现任何代表发布了无效区块，则所有标准钱包都需要选出新的代表，然后每个钱包才能继续进行更多交易。

抗攻击性：

在抵抗攻击方面，由于前 100 名代表获得相同的权力，每个代表都有平等的投票权。 因此，权力不能通过获得超过1%的选票而集中在一个代表身上。 由于只有 100 个受托人，可以想象攻击者会对每个轮到出块的受托人进行拒绝服务攻击。 幸运的是，由于每个代表都是通过他们的公钥而不是他们的 IP 地址来识别的，因此这种特殊攻击的威胁很容易减轻。 这将使确定 DDOS 攻击的目标变得更加困难。 代表之间潜在的直接联系将使阻止他们产生区块变得更加困难。

优点：参与验证和记账节点数量大大减少，可以实现秒级共识验证。

缺点：整个共识机制仍然依赖于代币，很多商业应用并不需要代币的存在。

3. PBFT: Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错

简介：在保证活跃安全的前提下，提供(n-1)/3的容错能力。

在分布式计算中，不同的计算机试图通过消息交换达成共识； 但有时，系统上的协调计算机（Coordinator/Commander）或成员计算机（Member/Lieutanent）可能会由于系统错误而交换错误消息，从而影响最终的系统一致性。

拜占庭将军问题是根据错误计算机的数量，寻找可能的解决方案，不能找到绝对的答案，只能用来验证一种机制的有效性。

拜占庭问题的可能解决方案是：

在 N ≥ 3F + 1 的情况下，一致性是可以解决的。 其中，N为计算机总数，F为出现问题的计算机总数。 计算机之间交换信息后，每台计算机列出所有获得的信息，并取大部分结果作为解决方案。

1）系统的运行可以脱离币的存在。 pbft算法共识是每个节点由业务参与者或监管者组成，安全性和稳定性由业务利益相关者保证。

2）共识延迟在2~5秒左右，基本满足商业实时处理的要求。

3）共识效率高，能够满足高频交易量的需求。

缺点：

1）当1/3以上记账员停止工作时，系统将无法提供服务；

2）当1/3或更多记账人共同作恶，其他所有记账人分成两个网络孤岛时，恶意记账人可导致系统分叉，但会留下密码学证据

说说国内的两个吧~

4.dBFT：委托BFT授权拜占庭容错算法

简介：小易采用的dBFT机制是通过权益选择记账人，然后记账人通过拜占庭容错算法达成共识。

该算法在PBFT的基础上有以下改进：

将C/S架构的请求-响应模式改进为适合P2P网络的点对点节点模式；

将静态参与共识节点改进为可动态进入和退出的动态参与共识节点；

为共识参与节点的产生设计一套基于持股比例的投票机制，通过投票决定共识参与节点（记账节点）；

区块链引入数字证书，解决了投票中记账节点真实身份的认证问题。

优势：

1）专业簿记员；

2）可以容忍任何类型的错误；

3）记账由多人完成，每个区块具有最终性，不会分叉；

4）算法的可靠性有严格的数学证明；

缺点：

1）当1/3以上记账员停止工作时，系统将无法提供服务；

2）当1/3以上记账人联手作恶，其他所有记账人分成两个网络孤岛时，恶意记账人可以导致系统分叉，但会留下密码学证据；

综上所述，dBFT机制的核心点在于最大程度保证系统的最终性，从而使区块链能够应用于真实的金融应用场景。

5.POOL验证池

基于传统的分布式一致性技术，加上数据校验机制。

优点：无需代币即可工作，在成熟的分布式共识算法（Pasox、Raft）的基础上实现秒级共识验证。

缺点：去中心化程度不如bictoin； 更适合多方参与的多中心商业模式。

2. 以太坊的核心概念

以太坊是将比特币中的一些技术和概念应用到计算领域的创新。 比特币被认为是一个维护共享分类账的系统，该分类账安全地记录所有比特币账单。 以太坊使用许多类似于比特币的机制（如区块链技术和 P2P 网络）维护一个共享计算平台，可以灵活安全地运行用户想要的任何程序（当然也包括类比特币的货币区块链程序）。

我在多网！ ！ ！

3. 区块链共识机制

PoW：Proof of Work（工作量证明）（简称PoW）以太坊 算法，简单解释就是确认你做了一定工作量的证明。 因为监控工作的整个过程通常是极其低效的，而通过证明工作结果来证明相应的工作量已经完成是一种非常高效的方式。 比如现实生活中的毕业证、驾照等，都是通过检查结果得到的证明。 也就是说，你获得多少币取决于你为挖矿贡献的有效工作量。 简单理解，你的电脑性能越好，你获得的收益就越多，也就是根据你的工作量进行分配币。 大多数数字货币，如比特币、莱特币等，都是基于PoW模型的虚拟货币（算力越高，挖矿时间越长，获得的币越多）。

PoS：PoS是公链中的一种共识算法，可以作为PoW算法的替代品。 PoW 是一种保护比特币（目前是以太坊）和许多其他区块链的机制，但 PoW 算法因在挖矿过程中破坏环境和浪费电力而受到批评。 PoS 试图通过用不同的机制代替挖矿的概念来解决这些问题。

PoS机制可以描述为一种虚拟挖矿。 PoS 主要依赖于区块链本身的代币。 在 PoW 中，用户可以用 1000 美元购买一台计算机，加入网络来挖掘新的区块，并获得奖励。 在 PoS 中，用户可以用 1000 美元购买等值的代币，并将这些代币作为保证金放入 PoS 机制中，这样用户就有机会产生新的区块并获得奖励。 在 PoW 中，如果用户花费 2000 美元购买硬件设备，他当然会获得两倍的算力来挖矿，从而获得两倍的奖励。 同样，在 PoS 机制中投入两倍数量的代币，就有两倍的机会获得新区块的生成权。

4、以太坊分叉遵循什么推理逻辑？

EthereumFog，简称：ETF，是以太坊的一条分叉链。 它的诞生是为了解决以太坊所缺乏的分布式存储和分布式计算能力。 后期会切换到POW+POS混合挖矿。 原始硬币是ETF。

接下来简单解释一下“分叉概念币”的推理逻辑：

1.利益需求。 对于这一点，内参从不隐瞒。 目前的分叉，或多或少都夹杂着背后利益集团的诉求。 追求利润，追求资本投资的高效回报，是永恒的主题。

中国有句古话：一功则衰，三功而竭。 多次分叉后，比特币价格被推至新高，成为很多人“买不起”的标的。 而且因为单价高，叉子带来的糖果越来越没有吸引力了。 开个玩笑 话是：比特币微微一颤，说不定你心心念念的糖果钱就掉进去了。

基于此，主力不理解。 那么，转向其他主链寻求分叉收益也就顺理成章了。 作为全球市值第二大的数字货币，以太坊在规模和群众基础上都是最佳选择。

当然，在以太坊之后，还会有其他的分叉主链被针对，我们不妨拭目以待。

2.进化的需要。 其实这一点本应放在首位，但在炒作气氛中，却成了容易被忽视的一点。

我们不得不承认，现在的比特币也不错，以太坊值得一提。 要实现大规模商用，还存在很多问题，而且每一个问题都是一块硬骨头。 一只“猫”给以太坊带来了不小的麻烦。 有计划说，有些团队正在跟风开发以太坊链上的游戏，比如《狗和兔子》。 以太坊对技术（可扩展性、处理能力、并发性、延迟性等）的需求迫在眉睫。

基于共识的分叉是受欢迎且必要的。

一切还要继续，大幕一旦拉开，分叉的潮水便滚滚而来。

5、以太坊的共识机制改为POS对挖矿有什么影响？

今年随着以太坊网络升级到2.0版本，共识机制将转向PoS，这对矿工的影响是巨大的。 矿工有两种选择，一种是出售矿机购买ETH以适配PoS staking机制； 另一种是将矿机切换到其他支持GPU矿机的网络。 美国矿机经销商Kaboomracks的代表Nick Foster表示，大多数ETH矿工会选择后者。

以太坊升级到2.0版本PoS机制后，矿工可以将矿机切换到其他网络

随着以太坊最终准备在今年晚些时候推出其以太坊 2.0 升级，消除了长时间的延迟，该网络将开始转向权益证明模型。

因此，网络将放弃工作量证明共识算法，让以太 (ETH) 矿工别无选择。 由于他们的设备将变得过时，他们将被迫开始开采山寨币，或重新获得 ETH 质押者的资格。 那么，以太坊挖矿的现状如何？ 随着即将到来的转型，整个行业将会发生什么变化？

GPU 诉 ASIC

以太坊共识目前基于类似于比特币 (BTC) 的 PoW 系统。 因此，以太坊上的挖矿过程几乎相同，因为矿工使用他们的计算资源来获得他们设法完成的每个区块的奖励。

但是，这些过程之间仍然存在重大差异。 虽然比特币挖矿几乎完全依赖 ASIC（专为加密货币挖矿设计的大型、噪音大的机器，主要集中在电力便宜的地区），但以太坊的 PoW 哈希算法 Ethash 旨在支持 Nvidia 和 AMD 等全球芯片制造商. 正如加密货币矿池 F2Pool 的全球业务总监 Thomas Heller 在与 Cointelegraph 的对话中解释的那样，GPU 比 ASIC 便宜得多，也更容易获得。

“因为 ASIC 是非常专业的机器，当新一代产品发布时，通常会带来巨大的技术飞跃。 因此，与上一代相比，它们具有更高的哈希率和更高的能效。 这意味着那些制造商已经花了很多钱来研究和开发它。 他们的机器通常很贵，而 GPU 则便宜得多。”

Heller 补充说，那些使用 GPU 矿工的人“可以更灵活地挖矿”。 例如，流行的 Nvidia GeForce GTX 1080 Ti 卡可以挖掘超过 15 种不同的货币，而 ASIC 单元通常只支持一种货币。

尽管如此，以太坊网络并不能完全不受 ASIC 矿工的影响——至少在目前的状态下是这样。 2018 年 4 月，比特大陆发布了蚂蚁矿机 E3，这是一款专为以太坊挖矿而生产的 ASIC。 尽管因其每秒 180 兆哈希的哈希率和 800 瓦的功耗而广受赞誉，但它在以太坊社区中的反应不一。 插入 ASIC 后，很大一部分 GPU 钻机所有者似乎遭受了利润损失，而有些人甚至被迫切换到其他网络。

“在白皮书中，ETH 必须是抗 ASIC 的。我希望说白皮书代表了一些东西”是 ar/EtherMining 线程中讨论该主题的热门评论之一，当时 Antminer E3 宣布。 “800 美元仅适用于 180mh，”另一位 Reddit 用户争辩道。 “叉或死国家。”

一些以太坊用户继续表示，比特大陆的采矿设备可能会导致更大的中心化，增加 51% 攻击的可能性。 不久之后，一群开发人员提出了“程序化工作量证明”或 ProgPoW，它是当前以太坊算法 Ethash 的扩展，旨在使 GPU 更具竞争力，从而促进去中心化。

根据 ProgPoW 联合创始人 Kristy-Leigh Minehan 三月份的一篇论文，大约 40% 的以太坊哈希率是由比特大陆 ASIC 生成的。 ETH 第六大矿池 Poolin 的副总裁 Alejandro De La Torre 向 Cointelegraph 证实，以太坊网络上“GPU 挖矿仍然占主导地位”，并补充说：

“目前ETH挖矿利润不高，GPU设备的管理门槛和成本都高于Asic设备。GPU设备相比Asic设备更加灵活，可以使用其他算法切换到其他硬币。”

ProgPoW 尚未集成到以太坊中，也不清楚它何时最终会实现——在 3 月份，以太坊核心开发人员就 ProgPoW 是否真正使网络受益争论了将近两个小时，但未能达成共识。 值得注意的是，比特大陆的一位代表此前告诉 Cointelegraph，这家采矿硬件巨头不打算将 Antminer E3 的使用寿命延长到 2020 年 10 月以后：“据我们所知，采矿将在 10 月左右或之后的某个时间进行。”

一个安全但不确定的未来

事实上，以太坊未来将远离挖矿。 以太坊 2.0 计划于 2020 年晚些时候推出，是区块链上的一次重大网络升级，旨在将其当前的 PoW 共识算法转移到虚拟化 PoS，其中矿工被称为“区块验证器”。

更具体地说，用户是随机选择的，考虑到他们在网络中的财富，或他们的“股份”。 换句话说，PoS 验证者选择抵押的代币越多，作为奖励累积的代币就越多。

根据以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 的说法，由于过渡，该网络将比比特币更安全，攻击成本也更高，尽管加密社区多年来一直在争论更好的共识算法。 然而，目前还不清楚以太坊 2.0 何时会推出，因为据报道以太坊 算法，许多错误和管理问题一直在拖延这一进程。

PoS 系统的另一个假定好处是它比 PoW 区块链更节能。 据 Digiconomist 称，该加密货币的年化总足迹为每小时 59.31 太瓦，相当于整个希腊的用电量。 然而，比特币对环境的危害似乎并没有那么严重，因为 2019 年 7 月的一份报告估计，74% 的比特币挖矿是使用可再生能源完成的。

实际的以太坊矿工会怎样？ 根据作为以太坊 2.0 路线图一部分的 Casper 升级文档，该网络最初将支持包括 PoW 和 PoS 的混合模型，从而为区块验证器和 GPU/ASIC 矿工留出一些空间。 Skale Network 首席执行官 Jack O'Holleran 告诉 Cointelegraph：“肯定会有两个网络同时运行的过渡期。” 基于以太坊的区块链平台 Skale Network 的首席执行官详细说明了该过程：

“大多数 ETH1 到 ETH2 的过渡当然需要时间——可能是几年而不是几个月。关于这种缓慢过渡的好消息是，DApps 和 DeFi 平台将能够根据现实世界的可行性、安全性和采用性证据随意闲逛。这对以太坊生态系统来说是积极的。”

挖还是不挖？

一旦以太坊在 PoS 赛道上全面运行，矿工将有两种选择。 一种是出售设备并用这笔钱积累更多的 ETH 并开始抵押，另一种是 GPU 矿工专属的选择，就是简单地切换到其他 Ethash 网络并开采山寨币。 美国挖矿设备贸易商 Kaboomracks 的代表 Nick Foster 告诉 Cointelegraph，大多数 ETH 矿工会选择后者：

“我想说的是，大多数矿工并不是真正喜欢以太坊或特定代币的开采。 是的，有一定数量的挖矿和持有，但我反对任何时候都有很多山寨币矿工持有其代币的观点。”

福斯特接着描述了他如何使用 3GB GPU 单元来挖 Ethash 点对点区块链资产 Ravencoin（RVN），一旦挖 ETH 失败，他说：“这是在挖 Raven，我立即卖稳定的缘故BTC，然后卖给美元来支付我的权力。我想说很多人都在采用这种策略。”

正如 Foster 总结的那样，他预计 ETH 矿工将跳出网络，而新的参与者——那些没有投资电力基础设施或钻机的人——将持有 ETH 的股份。 他这样描述当时的情况：

“我无法想象，如果我找到一份 0.04 美元的电力的五年租约，我正在开采 ETH，我决定卖掉所有东西并继续支付租金，这样我就可以持有 ETH 作为股份。”

挖矿固件公司 Asic.to 的创始人 Marc Fresa 在与 Cointelegraph 的对话中表示同意：“如果你投资挖矿，你就不会下注，因为你有足够的发展空间。”

可能受益于离开以太坊的 PoW 矿工的主要山寨币之一是以太坊经典 (ETC)，这是一种更保守的区块链版本，据报道没有与 PoS 相关的计划。 由于它也运行在 Ethash 算法上，因此由于以太坊 2.0 的推出可能导致矿工迁移，其哈希率可能会出现明显的峰值。

较大的 ETH 矿池也有类似的选择。 当被问及该公司对 PoW 后以太坊的计划时，Heller 告诉 Cointelegraph，F2Pool 在以太坊 PoS 升级公告后于 2018 年初推出了一家名为 story.fish 的姊妹公司。 由于转换已被多次推迟，story.fish 已开始为其他 PoS 和委托 PoS 项目进行质押，例如 Tezos (XTZ)、Cosmos (ATOM) 和 Cardano (ADA)。 De La Torre 告诉 Cointelegraph，对于 Poolin，由于过渡到 PoS，它“可能会暂时放弃对 ETH 挖矿的支持”。

其他顶级 ETH 矿池，即 Nanopool、Ethermine、Pool Central、SparkPool 和 SpiderPool，均未回应 Cointelegraph 的置评请求。

6、最近发现了一个创新共识算法的公链项目：GAIAWORLD区块链，您如何看待现有的区块链公链项目

总的来说，现在区块链的公链竞争非常激烈，因为公链项目是区块链生态的基础，而公链是一个超级项目，系统庞大，极其复杂，难度极大。 整体市场的现状类似于计算机系统的早期。 一开始是LINUX操作系统和UNIX（Eunice）之间的取舍，但最终还是WINDOWS占优，苹果的OS长期并存。

目前最流行的公链是以太坊和EOS。 但EOS近期爆出史诗级漏洞后，市值暴跌，遭到多家媒体痛批。 往往一开始最乐观的人，到最后不一定能赢。 最近，因为他们创新的共识算法，提出了一个颇具创新性的CPOS，关注了一个新​​的公链项目。

名字叫GAIAWORLD公链，他们的CPOS共识算法是他们的核心技术。 具体技术细节可以到官网阅读白皮书。 总之，tps的速度达到了一个新的高度，比以太坊还快，可以支持大型项目的布局。

同时，他们还创新了另外两项技术。 平行链技术可以让其他开发者更容易发布侧链，然后是Aegis协议，大致是一个具体的智能合约协议。

现在air项目那么多，确实很难区分各个项目的好坏，但是我觉得有技术平台是有未来的。

希望采纳

7. 以太坊的架构是什么

以太坊的顶层是 DApp。 通过Web3.js和智能合约层进行交换。 所有智能合约都在 EVM（以太坊虚拟机）上运行并使用 RPC 调用。 EVM和RPC下面是以太坊的四大核心内容，包括：区块链、共识算法、挖矿和网络层。 除了DApp，其他部分都在以太坊的客户端。 目前最流行的以太坊客户端是Geth（Go-Ethereum）

8. 区块链共识机制，什么是拜占庭将军问题

POW完全依靠经济激励来增加记账参与者的数量，从而稀释恶意节点的比例，或者说大大增加作恶成本，而欺诈账户需要控制或贿赂更多的节点。 这是一种简单粗暴的共识机制。 算法方面没有优化，但是可行性很高。 两个最大的区块链，比特币和以太坊，都使用 POW 挖矿。

POW虽然不是最优的，但却是最实用可行的共识算法。 比如比特币、莱特币、DECENT都采用POW证明机制。

9. 以太坊协议的本质是什么

比特币网络实际上是一组分布式数据库，而以太坊更进一步，可以看作是一台分布式计算机。

10. 区块链共识机制的优缺点是什么？

区块链中有很多共识机制。 比特币背后最有影响力的 pow 共识机制之一，具有安全、不可篡改的优势。 全局循环的缺点是速度太慢，每秒只能处理7笔交易。