编者按：本文来自蓝狐笔记，作者EdwardThomson，Odaily星球日报经授权转载。
为了更好地理解为什么我们需要在区块链技术中引入共识算法，我们需要了解比特币的区块链技术都解决了哪些问题？最为关键的问题有两个：双重支付中心化的货币发行本文首先介绍比特币解决上述问题的方法，其次讨论共识的一些精妙之处，如容错性和最终性，最后以一些项目为例子进行讨论，以及探讨未来的方向。
比特币如何解决双重支付和货币发行问题？
要理解为什么容错性对区块链如此重要，有必要解释一下比特币解决的两个问题。换句话说，为了防止任意超发，比特币以一种可预测、透明且去中心化的方式发行货币。管理货币转账和发行过程的机制的就是共识算法，能够确保整个交易历史的一致性。共识算法在区块链技术时代并不是新玩意儿，强调比特币为什么具有创新性是很重要的：因为在公有的无须许可的网络中，即使有潜在的恶意行为者出现，比特币也可以达成共识。PoW的共识算法
Delta区块链基金创始人：加密寒冬已至，比特币价格或跌至1.4万美元:5月22日消息，Delta Blockchain Fund创始人Kavita Gupta表示，当前的加密市场调整已经迎来“寒冬”，可能会持续一年半的时间。
Gupta在接受Bloomberg Technology采访时表示，此次加密货币寒冬与之前的价格走势相似，主要是在比特币创下历史新高之后。Gupta认为，受加密货币寒冬的影响，比特币价格可能会跌至14000美元左右，以太坊价格也将下跌。
尽管处于加密货币寒冬，Gupta指出，比特币仍将在一年多的时间里再创新高。她认为，市场调整将为更多人采用比特币提供机会，这一因素将促使其创下历史新高。此外，随着越来越多的公司继续将比特币纳入其资产负债表，比特币价格再创新高的可能性就越大。
她还认为，TerraUSD（UST）崩盘引发市场震动，将影响稳定币市场的下一步走势。为了避免Terra的命运，大多数稳定币将致力于与另一种加密货币挂钩，并且远离法定货币。（Finbold）[2022/5/22 3:33:47]
众所周知，像比特币这种PoW的区块链，节点通过获得创建新区块所产生的新币奖励，来维护整个网络的安全。该奖励提供了一种激励机制，使矿工在尽可能快速创造新区块的同时，始终表现诚实。获胜的关键在于，创造新区块需要解出一个独特且计算困难的数学难题。它数学题的难度从根本上限制了新区块产生的速度，且答案的唯一性可以使网络识别出获胜节点。虽然恶意行为不会受到特意惩罚，但并没有动力去做，因为不诚实的行为存在机会成本。存在的一个问题是，节点之间的通信不是即时的，因此处于网络中不同地理区域的节点可能会收到自称已解出难题的不同区块。两个不同的节点有可能碰巧都合法地解出了难题，但是由于全网不同区域间不是即时通信，网络中的不同分区就会选择基于不同的获胜区块来构建区块链。这会导致临时分叉，但由于总有新区块被添加到每个分支上，最终总会出现一个较长的分支。选择最长的区块分支，实际上是比特币为实现共识而制定的规则，该规则被称为最长链规则。较短分支上的区块则会被丢弃，并且所有不在主分支上的交易最终都会被添加到主分支的区块中。请注意，非法交易则不会被包含在构成最长链的区块中。包含此类交易的区块也将被丢弃，因为任何“货币”都只能被花费一次。这里需要注意的是，大多数节点都是诚实的，并且这些节点不会尝试去破坏协议。理论上讲，一条新的最长链可以通过拥有更强的挖矿算力创造出来。但是这对于靠近“链的头部”的区块来说，风险是最大的。区块在整个链上的深度越深，它被逆转的可能性就越小。这说明PoW链上的区块总是会有被逆转的可能，那么这些区块中的交易也就可能都没发生。在一条被恶意创造的链上，交易是不会被保存进新区块中，原因如上所述。比特币白皮书中建议，等待6个区块的时间便足以确保交易不会被拒绝，因为此时区块被丢弃的可能性非常小。我们可以从这里认识“最终确定性”：无法被逆转的区块可以被称作是“最终确定的”。在比特币及其他PoW区块链中，最终性并不是那么完美，因为区块总有被逆转的可能。以上说明，比特币具有强大的抵抗故障的鲁棒性，并且可以在公共和无须许可的网络中以去中心化的方式发行货币。通过探索确保最终性的方法，能够确保更高水平的安全性。这一观点将在后文的容错部分中进行探讨。PoS区块链
区块链电子证据可有效降低券商运营成本:近期，全国金融标准化技术委员会(简称金标委)组织开展2021年金融领域企业的标准“领跑者”活动。活动内容包含金融信息服务的三个方向：1、移动金融客户端应用;2、金融分布式账本技术应用;3、证券行业区块链电子证据。区块链技术在证券行业的应用落地步伐加快。通过打造电子数据区块链存证平台，实现包括投资人身份、投资理财行为意愿、操作时间、投资理财合同签署等电子证据的全流程全留痕、完整证据链归档、全程可溯源、实时可监管能力。（凤凰网）[2021/7/21 1:07:35]
还应该注意的是，一些权益证明区块链的运行方式与比特币类似。大多数PoS链用选举产生区块来代替挖矿。与PoW链让获胜矿工创建下个区块不同，PoS链的新区块是由随机选择的节点来创建。被选中的概率是由权益的数量来决定的。这个理念是，持有的币越多，说明更希望区块链取得成功，因此这样的节点将获得更大概率来创建下个区块。NXT是最早的PoS链之一，使用这种随机领导者的方法来创建新区块。NXT的共识机制与比特币相同：创建的新区块都会被添加到最长链上。通过遵守这个规则，任何分叉问题都能够被解决，节点则继续在最长链上创建区块。拜占庭协议与容错性
动态 | 永福股份：跟进区块链等新技术，积极发展新兴业态:永福股份（300712.SZ）在互动平台回复投资者时表示，公司依托丰富的电力行业专业技术积累，积极跟进电力能源领域信息化、物联网、人工智能、互联网、区块链的新技术，组建了科技创新、数字化技术、信息化等研发中心，创新商业模式，积极发展新兴业态。[2020/1/15]
当参与者出现违反协议的操作时，就会出现错误。对区块链来说，因为可能存在恶意行为者试图利用协议的弱点，所以我们希望协议足够安全，可以抵御任何故障。任何可抵御任意故障的协议，也足够安全去防范随机故障及恶意行为者。即使有一小部分参与者的行为表现异常，拜占庭容错协议也能正常工作。行为不当的节点，可能是发生了意外故障，也可能是恶意行为。当然，这里假设大多数参与者都是遵守协议的。这种观点在一篇名为“拜占庭将军问题”的研究论文中提到。该问题讨论的是，多个参与者如何就一个简单的信息达成一致。当在拜占庭协议中达成共识时，商定好的结果一定是正确的。也就是说，商定的结果可以被看作是确定性的正确，而不是概率性的。当应用在区块链时，拜占庭算法保证了交易的最终性。这意味着一旦在区块中达成协议，区块就会最终确定，其中的交易也不能被逆转。显然这与比特币和其他PoW链不同。如上所述，那些链仅能达成一定概率的确定性。比特币的共识类型通常被称为“中本聪共识”，很容易看出来，为什么它会和拜占庭容错混淆，因为二者都是可容错的，但只有后者才能保证最终确定性。更深层次的混淆，来自于比特币的区块创建与共识算法高度重叠。但事实上并不需要这样。以太坊未来路线的提案之一，就是像现在一样继续由矿工生产区块，但会让一些节点充当验证者来提供最终确定性，从而加强共识。验证者在已创建的区块上进行投票。通过给某个区块投票，即表示他们认为该区块是正确的。一旦有三分之二的验证者投票，那么这个区块就可以被认为是最终确定的了。这种在挖矿后的拜占庭共识机制被称为“最终确定性组件”。发展探索
声音 | 中国法学会副研究员：《中华人民共和国密码法（草案）》公开征求意见，或有利于促进区块链等加密技术的商用:据财经网报道，中国人大网公布《中华人民共和国密码法（草案）》，公开征求社会公众意见，征求意见截止日期为2019年9月2日。 中国法学会法治研究所副研究员刘金瑞表示，《中华人民共和国密码法（草案）》的推出既有利于规范区块链等新型技术的应用，也有利于促进区块链等加密技术的商用，当然有些具体问题有待进一步深入研究。 据草案第12条明确规定：“任何组织或者个人不得窃取他人的加密信息，不得非法侵入他人的密码保障系统，不得利用密码从事危害国家安全、社会公共利益、他人合法权益的活动或者其他违法犯罪活动。”此外草案还对核心密码、普通密码与商用密码实行分类管理，为贯彻落实职能转变和“放管服”改革要求，规范和促进商用密码产业发展，草案第三章规定了商用密码的主要制度。[2019/7/5]
大多数正在开发的新项目都将区块创建与共识进行分离。未来的一些区块链也将采用混合共识算法。这一部分将介绍一些正在探索的未来方向。CosmosCosmos的区块创建也是由随机选择的领导者完成，但是Cosmos的共识中没有最长链规则。相应地，它采用了被称为Tendermint的拜占庭算法。这意味着每个区块都能保证最终确定性。此外，如果验证者不能就单个区块达成共识，按照Cosmos的设计，Cosmos将会暂时停下来，以防止分叉。Polkadot波卡Polkadot采用混合共识算法。区块将由随机领导者创建，该领导者会将下个区块添加到最长链上。Polkadot还将采用拜占庭协议，但不是每轮投票只产生一个区块，而是在一次投票中最终确定多个区块。采用混合共识机制的一个好处是，区块链可以在最长链上连续生产区块，同时在不影响链活性的情况下，最终实现拜占庭最终确定性。目前在Polkadot当前的测试网络PoC-2中，其共识类似于Cosmos。区块由随机选择的验证者节点生成，在通过拜占庭协议将其最终确定后，再生产下个区块。Cardano简单来说，Cardano的共识算法类似于比特币。与NXT相同，区块的生产由随机选择的领导者完成。Cardano团队已竭尽全力解决了一些在随机选择领导者时出现的问题。他们已经确保选择领导者的随机性与目前比特币出块方式一致。然而比特币是没有领导者的，区块由随机矿工生产。挖矿难题的解集将分布在拥有最大哈希算力的矿工附近。Ethereum以太坊以太坊也曾经尝试通过加入一个在出块后保证最终确定性的步骤，来加强共识算法的方式。区块仍旧通过PoW生成，但是会有一组验证者节点对已出区块的正确性进行投票。这就是所谓的“最终确定性组件”。也就是说，该方法结合了最长链规则和拜占庭容错算法：即两种共识算法的混合。最近似乎有迹象表明，以太坊将可能使用权益证明取代PoW，使以太坊与正在开发的新链保持一致。区块将由一个随机领导者来创建，然后由一个最终确定化组件来最终确定。优化方法区块链的“旧时代”主要围绕使用PoW挖矿及使用最长链规则，来增强网络共识。后来为了用更节能的方式，开始尝试使用PoS取代挖矿。过去的PoS链仍然使用最长链规则；然而，近年来的趋势是将拜占庭容错协议也纳入共识机制：而不使用最长链规则，或者让两者共存。
声音 | 李国庆：区块链可以赋能传统内容产业:据Odaily消息，5月28日，在区块链技术发展论坛（GBF）上，当当网创始人、早晚读书创始人李国庆表示传统内容产业存在如下痛点：1.边际成本几乎为零；2.高度的依赖一个人；3.可复制性差，基本停留在快餐文化；4.商业模式单一，只有广告模式、用户付费模式。 区块链可以解决内容产业的痛点，促进产业发展，具体表现为：1.区块链的经济激励机制，比如内容的确权对于创作者就是一大激励；2.撮合交易，通过区块链去除中介和广告费；3.通过内容众筹，将消费者和投资收益者合二为一，减少大资本的控制。[2019/5/28]
郑重声明： 本文版权归原作者所有， 转载文章仅为传播更多信息之目的， 如作者信息标记有误， 请第一时间联系我们修改或删除， 多谢。