區塊鏈共識層：價值互聯的一致性協議_TAL

由網絡層設計邏輯可見，區塊鏈作為典型的分布式賬本，即使系統部分節點失效，區塊數據的記錄與更新并不會受影響。在這個過程中，如何在分布式系統中高效地達成共識則成為關鍵問題。參與者必須就合作規則達成一致，并同意使用這些規則來接受及記錄交易。而這些都是區塊鏈共識層的核心問題。

區塊鏈百科No.45：區塊鏈共識層

為什么需要共識

從最基本的層面上說，共識是一種讓一個多樣化團體在不發生沖突的情況下作出決策的方法。作為社會轉的基礎概念，共識如今已成為計算機科學的重要組成部分。

A股收盤：深證區塊鏈50指數下跌1.3%:金色財經消息，A股收盤，上證指數報3597點，收盤下跌0.91%，深證成指報14653.82點，收盤下跌1.24%，深證區塊鏈50指數報3797.01點，收盤下跌1.3%。區塊鏈板塊收盤下跌0.35%，數字貨幣板塊收盤下跌1.14%。[2021/12/29 8:11:57]

與社會系統中“民主”和“集中”的對立關系相似，在計算世界中，決策權越分散的系統達成共識的效率越低、但系統穩定性和滿意度越高；而決策權越集中的系統更易達成共識，但同時更易出現專制和獨裁。

深圳區塊鏈相關企業達5千余家，半數在南山區:企查查數據顯示，全國范圍內區塊鏈相關企業4.4萬余家，廣東省相關企業最多，深圳區塊鏈相關企業達5千余家，占廣東省總量的23.37%，占全國總量的11.67%。其中深圳南山區區塊鏈企業擁有量，占深圳總量的50.82%。（證券時報網）[2020/8/26]

過去30多年，共識機制已從一個抽象概念發展成分布式賬本技術的重要支柱。在分布式賬本中，達成共識決策的方法稱為“共識機制”，其在結構上更加民主。

雖然共識仍是群體決策過程，但從理想的角度來看，共識可以被分散在世界各地的一群人，用來創造一個更加平等和公平的社會。

動態 | 數據顯示：國內區塊鏈公司注冊地排名，廣州第一:據零壹財經·Binary數字資產研究院聯合發布的于內區塊鏈公司發展普查報告顯示，截至2018年5月3日，我國共有8672家公司的名字或經營范圍中含有”區塊鏈”字樣，并有1213家簡介中含”區塊鏈”的公司，合計將近10000家。其中，從注冊數量來看，廣東省以6873家居全國之首，浙江、貴州兩省分居排名二、三位。[2018/7/26]

區塊鏈共識機制

區塊鏈技術的核心優勢之一，就是能夠在決策權高度分散的去中心化系統中，使得各節點高效地針對區塊數據的有效性達成共識。

全球區塊鏈黑客馬拉松北美首站·洛杉磯正式召開:美西時間2018年6月23日，由Node Capital、本征資本、IDEAS、金色財經、火幣網聯合主辦的全球區塊鏈黑客馬拉松北美·洛杉磯站正式盛大開幕。本次黑客馬拉松聚焦區塊鏈技術與研發，邀請100+位中美頂級大咖嘉賓評委前來坐鎮，把握區塊鏈技術、行業發展趨勢、投資方向。并與50余家中美行業媒體達成合作，協同助力全球區塊鏈黑客馬拉松北美·洛杉磯站的召開。本場比賽將不設置單場的獎項，北美五站全部結束后統一評獎，第一名大獎為1BTC。Node Capital還將設置20萬ETH的北美市場的區塊鏈項目專項基金。洛杉磯、紐約、多倫多、芝加哥、硅谷北美五場的區塊鏈黑客馬拉松的獲獎團隊將有可能獲得Node Capital的投資。[2018/6/24]

在任何集中式系統中，比如保存居民身份信息的數據庫，中央管理員都有權維護和更新數據庫。雖然相關信息的添加、刪除或是更新，都是由中心化的機構執行，但該機構仍然是唯一負責維護“真實”記錄的機構。

區塊鏈作為分布式的網絡系統在全球范圍內運行，沒有任何單一的中心化機構。然而，這種分散是有代價的：當網絡中沒有人“負責”時，我們如何確保網絡參與者同意“真相”？

這項重要的任務便由共識機制執行。它就像是區塊鏈網絡中裁判，只不過非人工方式，而是通過算法及協議。在區塊鏈動態變化的網絡中，這些公開共享的賬簿需要一個高效、公平、實時、有效、可靠和安全的機制，以確保網絡上發生的所有交易都是真實的，所有參與者都對賬簿的狀態達成一致。它激勵參與者產生并記錄真相，包括但不限于在一個分布式網絡中，哪些資金屬于哪些地址，并允許其他人驗證真相。當這種對真相的認同得到證實時，共識就會在沒有中央權威的情況下產生。

共識機制的目標

可以看到，共識機制有助于驗證和確認添加到總賬的信息，并確保上鏈信息的真實性。當然，實現共識機制的算法有很多種，它們的工作原理各不相同。我們在此前的《共識機制》《拜占庭將軍》篇有過詳細介紹，但對于整個共識層而言，最終目標同樣重要：

達成一致共識：共識機制試圖解決圍繞分布式系統的最復雜的問題之一，對哪些數據是真實和準確的達成一致意見。與需要信任中央機構的集中式系統不同，在分布式系統中，用戶不必信任任何人，嵌入在網絡中的協議規則保證了公共總賬的狀態始終隨著大眾的共識而更新。

防止雙重消費：共識機制防止任何用戶重復消費，這是數字貨幣長期存在的問題。嵌入在區塊鏈的共識機制中的協議規則確保只有有效和可信的交易被包含在公開的、透明的分布式賬本中。由于區塊鏈擴展大量的計算資源以確保交易的安全，雙重花費或更改交易的難度呈指數級增加。

用戶激勵：共識機制通過激勵好的行為，甚至在某些情況下懲罰作惡者，讓更多人都積極參與整個進程。比特幣使用的第一個共識機制-工作量證明，既是通過獎勵比特幣給每一個成功驗證交易區塊的礦工來實現激勵。

公平與公正：區塊鏈的一個重要優勢是分布式賦權。簡而言之，共識機制確保了區塊鏈節點的對等性，任何人都可以參與到這個網絡中。區塊鏈的開源性質使任何人都可以檢查和驗證底層源代碼對網絡中的所有參與者是公平的。

容錯：在計算領域，容錯是指分布式系統在面臨威脅或故障時仍能無限期運行的特性。共識機制確保區塊鏈是容錯的，即單節點的故障不影響全局，實現系統可靠性和一致性。

在定義了什么是共識機制以及它們的目標，我們需要開始考慮房間里的另一頭大象，那就是如何讓這臺信任機器更高效的運轉起來，使其能夠支持宏觀社會系統的諸多應用。

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