为人不识拜占庭，就称专家也枉然？

学习流程

学习知识的流程是把书读薄，然后再学以置用，把书补充得厚些，最终分享给其它朋友：能够传播知识，才算真正掌握了知识。

一本书，最难懂的部分是绪论、序言、概述、总结等章节，以及一些看似和当前知识无关的内容。只有读懂了这些，才算理解了作者的思想。

区块链学习历程

先回顾下学习历程，依稀记得是这样：我看了很多有关比特币原理的文章，然后静下心来，看了几天比特币源代码之后，就一头扎到以太坊的学习上来了。虽然没有掌握比特币的代码，但是，有比特币的基础知识和意识后，学习以太坊的知识就比较轻松了。但拜占庭问题总是个痛点----似懂非懂，而且有很多的疑问。

在Centos 7下，跨过了无数的坑，终于熟悉了Ethereum的生态圈：Solidity，Ganach（TestRPC），Truffle，Remix，EthereumScan，MetaMask，mist，ERC 20，ERCXXX，......另外，还时不时看下Geth源代码，终于又精进了不少。

有了这些实践经验，这才敢回过头来，重新学习拜占庭将军问题----我总认为自己对这个问题不够了解，依然疑点重重。

拜占庭问题的起源

     区块链是去中心化的管理系统，而且，彻底去中心到对等式管理系统。

    对等式系统的设计有多难呢？人与人的交流，一个人和整个人类社会的关系，都可以抽象为一个对等式系统。这就是它的设计难度。

     对等式系统有什么优点呢？人类社会从动物社会进化到现代社会，就是 对等式系统成功案例。符合AI化趋势和必然成功就是它的优点。

    如果对等式系统依靠计算机系统实现，那就绕不开分布式计算机系统。

    在研究分布式计算机系统的科学家中，有一位叫Leslie B. Lamport的计算机科学家，被誉为分布式计算的开创者，他有5篇很有影响力的论文：

《事件的时间、时钟和时序》

《多处理器系统如何正确地执行多进程》

《拜占庭将军问题》

《快照----确定分布式系统的状态 》

《临时议会问题》

    由此可知，拜占庭将军问题只是其中的一个。也就是说，为了让区块链系统能够稳定地工作，上面的问题都必须得道解决。

     那么，为什么只有拜占庭将军问题被提出来呢？以至于有这么一种风气：“为人不识拜占庭，就称专家也枉然”。为什么不了解拜占庭问题，就不算懂区块链技术了呢？我想，原因有三：

1.它比其它的问题更加贴近业务，比底层的技术更加抽象；

2.有解决方案，但是，很多专家都不满意，都想改进它；

3.影响系统生态建设、运营成本和生存能力；

独立思考

 

独立思考，是每个人应该具备的基本素质，在学习拜占庭问题及其解决方案前，我们应该对整个区块链系统面临的问题有个整体的预判。

Lamport的头衔--分布式系统创始人，一下把我思考问题的方法，带到分布式系统中了，我必须跳出来：很多问题，并不是分布式系统固有的。

系统分类和区块链定位

提到区块链，词汇“去中心化”是绕不开的。说到去中心化，打开了维基百科的文章，又是一头雾水：下面这张图明明是真理，但是，总觉得有些地方不对头。

 

 

我整理了一下思路，认为如下表理解比较好，既照顾了底层硬件，又照顾了顶层应用，还把面向对象的部分思想结合进来了，最重要的是，概念术语分清后，区块链的技术路线和学习路径也很清晰了。比如：去中心是一种管理思想，曾经弥漫在下表的很多层级中。既然这样，就不如给每个语境一个专有名词。例如，区块链常说的去中心化，可以在网络层和业务逻辑层分别找到术语。

还有一个重要的问题：业务层的分布式管理的思想，一定要分布式系统才能实现么？答案显然是否定的。区块链“分布”了半天，不还是要把分布式的区块数据统一到一个被所有人共识的版本上，这明明是虚拟的中心化么！！！

 

序号	层面	分类	区块链技术路线
7	业务表现层	各种人机接口、合约、UI	钱包 命令行 网站
6	业务逻辑层	集中管理，分级管理，对等管理，蜂群管理	对等管理
5	操作方法层	读写分离  读写合一	读写合一
4	状态记录层	分布式数据库  中心式数据库	分布式数据库
3	虚拟设施层	云设施   容器设施   混合设施	随意，可以没有此层
2	物理设备层	巨石单机  集群式架构 分布式架构 混合架构	分布式架构
1	网络层	星形结构 树形结构 网状结构	网状结构

 

 

  上面那张图，放在网络层，可以，但是，名词要改成网络拓扑结构术语。可以放在业务逻辑层，但是，少了一类，术语也应该调整。

   （记得在维基百科闲逛时，发现了一张彩图，这应该原创作者，好像是Lamport那伙人。但后来怎么也找不到了。希望看到的朋友，把这个链接发给我。）

       

并发控制

 

我们所作的一切，就是改变物质的状态，程序也不例外。对所有程序而言，程序改变的是状态机的状态----改变寄存器，改变内存，改变磁盘等等。其过程就是写-读-写-读……，如此往复。这个改变，会影响外界，可以改变外界的物理世界，如一个控制战机的飞行控制系统，他的输出改变了战机飞行的路径，控制导弹摧毁目标。所谓智能，就是改变状态的方法。这种方法本身也在被不停地改变，所以才有了程序员这个职业。

同时写，就可能会造成冲突，造成系统状态和预想的不一样，和现实世界的状态不一样，这就是并发控制需要解决的问题。

区块链遇到了什么问题----雪上加霜

 

    并发控制本来就很复杂了，偏偏还要加上一个网状结构的网络层，分布式的物理设施，分布式的数据库，去中心化的对等业务，还要面对黑客，利欲熏心的客户端，糊里糊涂的消费者，正可谓是雪上加霜。

我想，首先应该把问题归类：

 

序号	层面	区块链技术路线	问题	区块链特有
7	业务表现层	钱包 命令行 网站	便捷性和安全性	否
6	业务逻辑层	对等管理	共识算法	是
5	操作方法层	读写合一	无	------
4	状态记录层	分布式数据库	区块式数据结构	是
3	虚拟设施层	随意，可以没有此层	如何与微服务结合	否
2	物理设备层	分布式架构	不挖矿，就没有问题	否
1	网络层	网状结构	可靠性、延迟	否 P2P 共性

 

 

区块链本质的初步认知

我觉得，区块链的技术本质是，牺牲效率，牺牲成本，追求数据公开透明，防止篡改，可追溯，网络安全；业务本质是资产数字化（代币），流程自动化（智能合约）；商业价值是代币（通证、通卡）转为法币或实物，降低转换成本。

拜占庭问题的定位

序号	层面	区块链技术路线	问题	区块链特有
6	业务逻辑层	对等管理	共识算法	是

(注，自己对表中第5项，很不满意，希望网友给出建议）