區塊鏈:區塊鏈共識層：價值互聯的一致性協議

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。

報告：區塊鏈將對企業產生重大影響:金色財經報道，Ripple近期發布了一份報告，該報告匯集了來自全球各地的思想領袖，展示了區塊鏈技術的全球影響力。此外，該報告強調了能夠滲透金融業的重要性，因為其性質更為保守。

報告稱，在全球金融機構的調查中，75% 的受訪者認為區塊鏈將在未來五年內對業務產生巨大或重大的影響。來自拉丁美洲和亞太地區的領導人帶頭沖鋒，每個地區超過 80% 的受訪者表達了這種觀點。

此外，鑒于金融業傳統上的保守性質以及區塊鏈技術仍然是一項相當新的技術，這是一個了不起的共識。這種熱情在很大程度上植根于技術改變我們思考和轉移價值的方式的能力，高效、可靠且具有成本效益。[2022/7/3 1:47:12]

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。

14所高校新增區塊鏈相關專業:繼去年全國首個“區塊鏈工程”專業在成都信息工程大學開始招生后，今年來，區塊鏈專業開啟遍地開花模式。

日前，教育部官網發布的“2020年度普通高等學校本科專業備案和審批結果”顯示，新增備案本科專業名單中有14所高校增設“區塊鏈工程”本科專業，包括大連民族大學、河北金融學院、齊魯工業大學（山東省科學院）、安徽理工大學、浙江萬里學院、福州工商學院、重慶城市科技學院等。[2021/3/11 18:34:49]

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。

最高法：支持通過區塊鏈提交證據，有效解決知識產權權利人舉證難問題:最高人民法院就《關于加強著作權和與著作權有關的權利保護的意見（征求意見稿）》公開征求意見的通知，意見稿顯示，要大力推進案件繁簡分流試點工作，大幅縮短涉及著作權和與著作權有關的權利的案件審理周期。完善知識產權訴訟證據規則，支持當事人通過區塊鏈、時間戳等方式保存、固定和提交證據，有效解決知識產權權利人舉證難問題。有效適用行為保全、證據保全、財產保全等訴訟臨時措施，綜合運用多種民事責任方式，使知識產權權利人在民事案件中得到更加全面充分的權利救濟。（中國最高人民法院官網）[2020/8/5]

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。

行情 | 在美上市區塊鏈中概股漲跌各異:今日美股收盤，在美上市區塊鏈中概股漲跌各異。人人網下跌2.10%，寺庫下跌4.69%，中網載線下跌0.99%，迅雷上漲0.50%，獵豹移動上漲2.51%，蘭亭集勢上漲1.06%，優點互動下跌1.20%。[2018/10/27]

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。

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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