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区块链共识机制 区块链中的共识机制讲解

共识机制

  由于P2P网络上所有人都是平等的,没有权威,这就带来一个困扰——怎么判断我收到的信息真实没有被伪造或篡改呢?

  在传统的中心化网络里,是以中心权威发布的数据为准,比如银行跨行转账系统,一律以人民银行提供的数据为准,各行对账如果不符,只能自己调账。这样做简便易行,但前提是所有参与者必须信任中心权威方,中心也不能出错,如果中心数据出错则所有参与者的数据全都错了。

  在P2P网络里,没有这样的权威、受信赖的中心,但可以利用共识机制和区块链数据结构来确保所有参与者收到的数据都是完全一致的。

  共识机制本质上是一种可编程的协议,如果所有参与者都严格按照同样的协议在区块链上生成数据,则每个人生成的区块链都是完全一样的;如果有少数人违反共识协议,故意生成错误的数据,其他人可以立即发现,拒绝接受他的数据进入区块链,这样的结果就是错误的数据被整个网络抛弃,剩下的都是大家一致认同的、正确的数据。

  从这里可以看出,共识机制有一个很重要的前提,就是大多数人必须是诚实的。关于这一点不用过于担心,区块链通过激励机制和博弈论可以保证这个前提是成立的。

  这样的协议也称为共识算法,最著名的共识算法就是比特币采用的工作量证明算法(PoW),可以在数学上证明,当超过一半的参与者遵守共识机制时,区块链是安全可靠的。

  还有一些其他的共识机制,比如权益证明算法(PoS)、实用拜占庭容错算法(PBFT)等。这些共识机制各有利弊,比如工作量证明算法需要浪费大量的算力,权益证明算法会导致贫富差距拉大,拜占庭容错算法不支持太多的参与者且要求2/3以上的参与者是诚实的。


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