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    共識機制的工作原理和重要性分析

    2018-11-6 10:41

    來源: 計然區塊鏈研究院

    首先,交易發起方構造交易,加上數字簽名,廣播到區塊鏈P2P網絡之中。然后, 區塊鏈網絡中的“礦工”節點陸續收到這筆交易。然后,所有礦工都會把交易打包到自己構建的備選區塊之中,然后將自己的備選區塊廣播。

    共識機制的工作原理和重要性分析


    這時候,全網根據”共識機制“來決定哪個礦工負責寫入這個區塊。然后這個礦工將會負責把這個區塊添加到區塊鏈上,完成該區塊中的所有交易。最后交易完成,交易參與方可以查詢到交易執行結果。

    那么, “共識機制”是從什么時候出現的?

    1982年, Lamport首次發表了關于拜占庭將軍問題解決方案的論文,后來獲得了計算機界的最高獎:圖靈獎。

    1999年,Jakobsson發表了關于PoW的論文。

    2008年11月,中本聰發表了比特幣的論文,并用了PoW作為共識機制。

    2012年,PeerCoin項目開始采用PoS作為共識機制。

    2016年,Tendermint項目開始采用PBFT作為公示機制。

    2018年,以太坊項目提出在2.0版本中,通過Casper方法采用PoS作為共識機制。實際上,V神今天正在歐洲介紹這方面的最新進展。

    共識機制的基本要求和不可能三角

    這里需要提的是,任何分布式系統(包括比特幣甚至貨幣),都存在一個不可能三角形:性能、可擴展性和去中心化。

    譬如人民幣,性能和可擴展性很高(每天無數人用它來交易),但是去中心化低(央行想印多少就印多少)。對于比特幣,去中心化程度高,可擴展性也高,但是性能低。

    所以在設計、選擇共識機制時候,我們必須記住這三點:我們應該優化哪一方面,犧牲哪一方面,因為你不可能同時達到這三點。另外,所有的共識算法必須具備三個基本要求:

    1.一致性 (safety):所有參與共識的誠實的節點,得到的計算結果是相同的,而且是符合共識協議的。

    2. 終局性 (liveness):所有參與共識的誠實的節點,最終可以達成一致性結果。

    3. 容錯性 (fault tolerance):在共識算法的成功執行過程中,可以容許參與共識的節點發生一些錯誤。

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