区块链共识机制（zhai）

（文章为摘抄整理笔记学习之用）

区块链 共识 比特币或其它区块链币最核心的问题也是如何在去中心化的环境中达成共识。

比特币最核心的突破是在去中心化的情况下对交易事件达成了共识，即在没有中心组织的情况下对某个交易的有效性达成了一致。

比特币实现这个共识的方法主要包括两个部分：

1. 激励；即通过每个区块产生一定量的新比特币来激励参与者；
2. 引入外部资源确保安全；即通过大量的外部计算来确保共识的安全性，也就是工作量证明（Proof of Power）；

这也是几乎所有PoW币种所采用的的方法。

而这套方法要能持续长期运行下去的前提就是：

1. 这种激励对参与者要有足够的吸引力；也就是说比特币要一直涨价，才能吸引参与者持续参与挖矿计算，以维护整个网络的运行；否则就会导致参与的人减少，破坏网络安全；
2. 没有外部攻击；由于比特币引入了外部计算来确保安全，因此只要有足够的挖矿算力（超过维护系统算力的51%）就能对系统成功进行攻击，这也是比特币长期存在的安全隐患之一；因为只要有钱，就能买到设备和算力。

关于如何在分布式情况下达成共识，有一个拜占庭将军问题，拜占庭帝国幅员辽阔，许多将军镇守边疆，将军之间需要为了某个事情达成共识的时候，就互相发消息，但是如果将军中如果出了叛变者，会故意扰乱其他忠诚将军达成共识，叛变者会给其他将军发不同的信息来扰乱共识的形成。

拜占庭容错问题 Leslie Lamport 证明，当叛变者不超过 1/3 时，存在有效的算法，不论叛变者如何折腾，忠诚的将军们总能达成一致的结果。如果叛变者过多，则无法保证一定能达到一致性。

比特币区块链提出了创新的PoW（Proof of Work）一是限制一段时间内整个网络中出现提案的个数，另外放宽对最终一致性确认的需求，约定好大家都确认并沿着已知最长的链进行拓宽。系统的最终确认是概率意义上的存在。这样，即便有人试图恶意破坏，也会付出很大的经济代价（付出超过系统一半的算力）后来的各种 PoX 系列算法，也都是沿着这个思路进行改进，采用经济上的惩罚来制约破坏者。