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什么是區塊鏈共識算法?

區塊鏈系統的本質就是一個分布式應用軟件。分布式系統的首要問題就是如何解決一致性的問題,也就是如何在多個獨立的節點之間達成共識。

在有錯誤的進程存在并且有可能出現網絡分區的情況下,FLP 定理徹底關閉了在傳統計算機算法體系下提出解決方案的大門。由社會學和博弈論得到啟發,我們嘗試引入以下機制。

(1)激勵機制。比如,在拜占庭將軍問題中給忠誠的將軍以獎勵。我們引進博弈論概念:不再把節點或者說將軍分成公正/惡意(忠誠/ 背叛)兩方,認為每一個節點的行為是由激勵機制決定。我們認為, 人之初,性無善無惡。性的善惡由后臺的激勵機制決定,如果激勵機制設置得當,考慮到每個節點都有最大化自己的利益的傾向,大部分的節點都會遵守規則,成為公正的節點。

(2)隨機性。在拜占庭將軍問題中,決定下一步行動需要將軍們協調一致,確定統一的下一步計劃。在傳統的中心化系統中,由權威性的將軍做決定。在去中心化的系統中,根據什么規則決定誰有記賬權呢?

1)根據每個節點(將軍)的計算力(computing power)來決定。誰的計算力強,解開某個謎題,就可以獲得記賬權(在拜占庭將軍問題里是指揮權)。這是 PoW 共識協議。

2)根據每個節點(將軍)具有的資源(stake)來決定。所用到的資源不能被壟斷,誰投入的資源多,誰就可以獲得記賬權。這是 PoS 共識協議。

出于上面的考慮,我們引入上訴兩種共識算法,試圖更好的解決拜占庭將軍問題。分布式共識協議具有以下兩點屬性:

1.如果所有公正節點達到共識,共識過程終止;

2.最后達成的共識必須是公正的。

聯盟鏈的不同方面是從不同點涉及了中心化及去中心化。點對點網絡是最接近去中心化的體系,任何一個人都可以運行一個聯盟鏈節點,而且基本沒有什么入門門檻,而挖礦領域具有非常高的中心化及挖礦能力集中的傾向。

對公正節點選擇的假設可以讓“隱性共識”成為可能。我們的共識協議有多個回合,每個回合都有對應著區塊鏈里面的一個塊。在每一個回合里,一個隨機節點會被選中,然后這個節點可以提議這個鏈的下一個區塊。聯盟鏈共識算法,這個算法的簡化假設是,可以隨意選擇一個節點,這些節點都不會受到女巫攻擊的影響。

1.新的交易被廣播到所有節點上。

2.每個節點都將新交易放進一個區塊。

3.在每個回合,一個隨機節點可以廣播它的區塊。

4.其他節點可以選擇接受這個區塊,前提是如果區塊里的交易都是正當的(有真的簽名)。

節點們可以把以上區塊的哈希值放進自己的區塊里,以此來表示它們對這個新區塊的認可。

為使聯盟鏈順暢運行,公眾必須就以下三個問題達成共識:

1.關于規則的共識。這里所說的規則是指包括確保交易或區塊有效的機制,及運行時涉及的核心協議和數據格式等內容。人們需要就這些規則達成共識,這樣,聯盟鏈系統中的所有參與者才能就發生的情況相互溝通并達成協議。

2.關于歷史記錄的共識。參與者必須對區塊鏈的內容,包括哪些是屬于區塊鏈,哪些是不屬于區塊鏈的內容達成共識,這樣,公眾才能就如何確認已發生的交易達成共識。在此基礎上,公眾就可以對未動用產出的數額及擁有人達成共識。這一共識源自區塊鏈的創建過程和使各個節點對區塊鏈內容的理解達成一致的過程。這是對聯盟鏈中最常用且技術最復雜的一種共識。

3.關于 聯盟鏈價值的共識。第三種共識要求公眾普遍認為 聯盟鏈是有價值的,任何一種貨幣,不管是像美元這樣的法定貨幣,還是像比特幣一樣的數字加密貨幣,賴以存在的基礎都是其具有價值的共識。公眾普遍接受可以用它進行交易,在現在或未來可以用它換取其他有價值的東西。

對于這第三種共識具有一定的循環性。即我相信我今天收到的聯盟鏈是有價值的,這取決于我希望明天收到這個 聯盟鏈的人同樣相信它的價值。因此,對價值共識的基礎在于對價值延續性的共識。這有時被稱為“仙子效應”(Tinkerbell effect),這個名字來源于童話故事《彼得潘》,仙子之所以存在,是因為你相信她存在。
文章來源:鏈得得APP

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