区块链:区块链共识层：价值互联的一致性协议_数字货币

由网络层设计逻辑可见，区块链作为典型的分布式账本，即使系统部分节点失效，区块数据的记录与更新并不会受影响。在这个过程中，如何在分布式系统中高效地达成共识则成为关键问题。参与者必须就合作规则达成一致，并同意使用这些规则来接受及记录交易。而这些都是区块链共识层的核心问题。

区块链百科No.45：区块链共识层

为什么需要共识

从最基本的层面上说，共识是一种让一个多样化团体在不发生冲突的情况下作出决策的方法。作为社会转的基础概念，共识如今已成为计算机科学的重要组成部分。

声音 | 中泰证券：2020投资主线包括区块链等方面:中泰证券发布计算机行业2020年投资策略称，2020年计算机行业有望全面开花，业绩与技术驱动多条投资主线并存，建议科技核心资产与成长资产并重配置。投资主线方面，包括云计算、5G应用、区块链（数字货币与金融科技）等。（证券时报）[2020/1/14]

与社会系统中“民主”和“集中”的对立关系相似，在计算世界中，决策权越分散的系统达成共识的效率越低、但系统稳定性和满意度越高；而决策权越集中的系统更易达成共识，但同时更易出现专制和独裁。

过去30多年，共识机制已从一个抽象概念发展成分布式账本技术的重要支柱。在分布式账本中，达成共识决策的方法称为“共识机制”，其在结构上更加民主。

动态 | 《2019杭州区块链行业发展报告》正式发布:杭州区块链技术与应用联合会公众号今日发文表示，由杭州区块链技术与应用联合会、浙江数秦科技有限公司共同主笔的《2019杭州区块链行业发展报告》正式发布。报告梳理了整个行业的技术发展概况，总结了全球区块链政策和发展现状，通过了解杭州市区块链企业运营情况，分析杭州市区块链整体发展，充分挖掘区块链潜在价值，为相关部门提供区块链发展和监管思路。[2020/1/3]

虽然共识仍是群体决策过程，但从理想的角度来看，共识可以被分散在世界各地的一群人，用来创造一个更加平等和公平的社会。

现场 | HPool CEO Alex：区块链更像自然法律 比特币更像黄金不可逆:在今日主题为“POC-共识机制下的硬盘挖矿前景”的金色沙龙第37期北京站上，在沙龙接近尾声时，HPool CEO Alex从另一个角度表达了与“踢馆”嘉宾不同的观点，他表示，区块链更像自然法律，比特币更像黄金不可逆，比特币开采能力更像挖一座金山金矿，所以代码级是高于人性的，所以他创导了可信的生态环境、可信的数据环境。既然所有的矿工相互不认识，在比特币以前任何国家、任何地方、任何人想私发货币，这都是掉脑袋的，比特币为什么合理？是因为它没有特定的人。追溯一下货币，最早的货币都是天然的，黄金、银、贝壳、石头。POC网络一定比POW更安全，POC是人人都可以参与，人人可参与相当于把权利和可发行打散了，越来越安全。硬盘存量的确很大，也体现了未来发展空间很大。POC其实已经是一个迭代了，但是它已经站在了POW巨人肩膀上，它就是POW的进阶板。[2019/8/23]

区块链共识机制

声音 | 临沂市政府：推动大数据与云计算、区块链等技术深度融合:据琅琊新闻网报道，日前，临沂市政府印发《关于贯彻落实〈数字山东2019行动方案〉推进数字临沂建设的实施方案》。方案指出，发挥数据的基础资源和创新引擎作用，推动大数据与云计算、人工智能、物联网、区块链、虚拟现实等技术深度融合。[2019/8/15]

区块链技术的核心优势之一，就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中，使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。

在任何集中式系统中，比如保存居民身份信息的数据库，中央管理员都有权维护和更新数据库。虽然相关信息的添加、删除或是更新，都是由中心化的机构执行，但该机构仍然是唯一负责维护“真实”记录的机构。

区块链作为分布式的网络系统在全球范围内运行，没有任何单一的中心化机构。然而，这种分散是有代价的：当网络中没有人“负责”时，我们如何确保网络参与者同意“真相”？

这项重要的任务便由共识机制执行。它就像是区块链网络中裁判，只不过非人工方式，而是通过算法及协议。在区块链动态变化的网络中，这些公开共享的账簿需要一个高效、公平、实时、有效、可靠和安全的机制，以确保网络上发生的所有交易都是真实的，所有参与者都对账簿的状态达成一致。它激励参与者产生并记录真相，包括但不限于在一个分布式网络中，哪些资金属于哪些地址，并允许其他人验证真相。当这种对真相的认同得到证实时，共识就会在没有中央权威的情况下产生。

共识机制的目标

可以看到，共识机制有助于验证和确认添加到总账的信息，并确保上链信息的真实性。当然，实现共识机制的算法有很多种，它们的工作原理各不相同。我们在此前的《共识机制》《拜占庭将军》篇有过详细介绍，但对于整个共识层而言，最终目标同样重要：

达成一致共识：共识机制试图解决围绕分布式系统的最复杂的问题之一，对哪些数据是真实和准确的达成一致意见。与需要信任中央机构的集中式系统不同，在分布式系统中，用户不必信任任何人，嵌入在网络中的协议规则保证了公共总账的状态始终随着大众的共识而更新。

防止双重消费：共识机制防止任何用户重复消费，这是数字货币长期存在的问题。嵌入在区块链的共识机制中的协议规则确保只有有效和可信的交易被包含在公开的、透明的分布式账本中。由于区块链扩展大量的计算资源以确保交易的安全，双重花费或更改交易的难度呈指数级增加。

用户激励：共识机制通过激励好的行为，甚至在某些情况下惩罚作恶者，让更多人都积极参与整个进程。比特币使用的第一个共识机制-工作量证明，既是通过奖励比特币给每一个成功验证交易区块的矿工来实现激励。

公平与公正：区块链的一个重要优势是分布式赋权。简而言之，共识机制确保了区块链节点的对等性，任何人都可以参与到这个网络中。区块链的开源性质使任何人都可以检查和验证底层源代码对网络中的所有参与者是公平的。

容错：在计算领域，容错是指分布式系统在面临威胁或故障时仍能无限期运行的特性。共识机制确保区块链是容错的，即单节点的故障不影响全局，实现系统可靠性和一致性。

在定义了什么是共识机制以及它们的目标，我们需要开始考虑房间里的另一头大象，那就是如何让这台信任机器更高效的运转起来，使其能够支持宏观社会系统的诸多应用。

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