區(qū)塊鏈共識算法ConsensusalgorithminblockchainCONTENTS目錄共識算法的基本概念共識算法的基本原理三.

共識算法的分類PART1共識算法的基本概念共識算法的定義區(qū)塊鏈中的一個核心概念是去中心化，在區(qū)塊鏈中沒有和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一樣的中心數(shù)據(jù)庫，每個節(jié)點都是對等的如何讓每個節(jié)點通過一定的規(guī)則將各自的記賬保持一致是非常關(guān)鍵的問題，這個問題的解決方案就是共識算法。共識算法的存在可以有效保證各個節(jié)點之間按照既定的原則共同維護賬本。其本質(zhì)上是區(qū)塊鏈系統(tǒng)中實現(xiàn)不同節(jié)點之間建立信任、獲取權(quán)益的數(shù)學算法。PART2共識算法的基本原理共識算法的基本原理從應(yīng)用角度出發(fā)，共識算法是區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)采用分布式賬本以及P2P數(shù)據(jù)傳輸方法的有效補充?；诜植际劫~本技術(shù)，新數(shù)據(jù)的產(chǎn)生往往不能被所有節(jié)點獲取并存儲，而P2P數(shù)據(jù)傳輸采用的通信協(xié)議僅僅只能提高數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性，并不能保證節(jié)點間數(shù)據(jù)的一致性。在區(qū)塊鏈中引入共識算法就是為了實現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點數(shù)據(jù)的“一致性”。共識算法的作用共識算法的具體流程共識算法的具體流程PART3共識算法的分類基于選主策略的分類選舉類共識：礦工節(jié)點在每一輪選舉過程中通過投票的方式選出本輪的記賬節(jié)點，（因此也叫投票類共識，）獲得半數(shù)以上選票的礦工獲得記賬權(quán)。常見于傳統(tǒng)式分布式一致性算法，例如Paxos和Raft。常用拜占庭容錯共識算法也是一種選舉類共識證明類共識：礦工節(jié)點需要證明自己具有某種特定的能力，證明的方式通常是競爭性地完成某項難度很高的任務(wù)，在競爭中勝出的礦工節(jié)點將獲得記賬權(quán)。例如PoW工作量證明和PoS權(quán)益證明分別是基于礦工的算力和權(quán)益來完成隨機數(shù)搜索任務(wù)。隨機類共識：礦工節(jié)點隨機決定每一輪的記賬節(jié)點。此類算法現(xiàn)在的應(yīng)用比較少見，例子有Algorand和PoET。聯(lián)盟類共識：礦工節(jié)點基于某種特定方式首先選出一組代表節(jié)點（Delegates），然后代表節(jié)點輪流或抽簽作記賬節(jié)點。例如DPoS共識算法?；旌项惞沧R：即采用多于一種共識算法來選擇記賬節(jié)點，例如PoW+PoS混合共識，DPoS+BFT混合共識?；诓渴鸱绞降姆诸惞墟湽沧R：適用于如比特幣系統(tǒng)的公有鏈系統(tǒng)，這類共識去中心化程度高，人人都可參與，因此需要能解決包括惡意攻擊在內(nèi)的拜占庭故障，技術(shù)效率偏低。聯(lián)盟類共識：適用于聯(lián)盟鏈，去中心化程度低于公有鏈共識，但技術(shù)效率遠高于之。譬如超級賬本Fabric使用的PBFT共識算法。私有鏈共識：適用于私有鏈的共識算法，通常是完全中心化的，即有一個中心節(jié)點來提出共識建議，其他節(jié)點按照這個主意執(zhí)行。常見例子有經(jīng)典的Paxos和Raft共識算法?；谌蒎e類型的分類拜占庭容錯共識：能夠處理拜占庭故障的共識算法，例如最典型的建立在拜占庭將軍問題上的PBFT算法，和PoW算法。非拜占庭容錯共識：不能容忍或處理拜占庭故障的共識算法，這類算法只能容忍故障-停止或