《表1 4种典型共识算法比较》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《面向边缘人工智能计算的区块链技术综述》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

工作证明（proof of work，Po W）是在比特币网络[1]中使用的一种共识算法，该算法要求网络中的每个节点都计算一串特定的哈希散列值.如果计算出的目标散列值的正确性得到了其他所有节点的验证，则该节点将会获得产生新区块的权利.整个工作证明的过程被称为挖矿，计算散列值的节点被称为矿工.矿工们不得不进行大量的计算，然而这些计算除了挑选出一个记录事务的节点外，并没有其他实际意义，因而这种共识因浪费太多的资源而被批判.以太坊提出的股权证明（proof of stake，PoS）[13]是Po W的改进，此时矿工改为证明货币数量的所有权，而不是利用自己的算力计算没有特定含义的哈希散列值.相比之下减少了资源浪费的现象，因此选出下一个生成区块节点的过程也更高效.文献[14]使用的股权委托证明（delegated proof of stake，DPoS）是Po S的改进形式.DPo S被认为是一种代议制民主，由节点投票选择出特定数目的代理节点来生成并验证区块.因为验证块的节点数明显减少，所以加快了区块的确认速度，使事务得到了更快的确认.实用拜占庭容错算法（practical Byzantine fault tolerance，PBFT）是可以容忍拜占庭故障的算法，整个共识过程分为预准备、准备和响应3个阶段.在每个阶段，如果一个节点获得了所有节点中2/3以上的投票就可以进入下一个阶段.因为要为节点投票，所以网络中的节点被要求掌握其他所有节点的信息并与之进行通信，可见该算法不太适用于网络规模较大的情况.PBFT更多地用于节点数量较少的联盟链或者私有链，比如Hyperledger Fabric[15].表1比较了这4种常见的共识算法，而最近又出现了许多改进的共识算法和全新的共识算法.