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通俗讲解区块链里的“共识机制”——区块链防忽悠指南

HJZZ 2018-2-5 10:06:32 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
第0章 引言

使用名词封装一系列知识,然后叫受众拒绝思考是邪教最常用的手段之一。从这个视角看,很多区块链项目好像都在邪教化。他们动不动就抛出共识机制、拜占庭、容错性……这些受众难于理解的名词,但从来不解释这到底是啥意思。

我看了很多白皮书,就发现“共识机制”慢慢变成了一个邪教性的名词,各种新项目都要搞出一个创新性的“共识机制”来证明自己多牛逼。

为了不让他们忽悠,我每一次读白皮书,都要搞明白他们说的共识是啥破玩意。


第1章 共识并不是什么新鲜事

首先让我们来查下新华词典
共识:指一个社会不同阶层、不同利益的人所寻求的共同认识、价值、理想

在区块链里,“共识”的意思是参与者就某一区块链状态达成共同的认识。

区块链为什么存在“共识”?为什么支付宝啊,网银啊,从来没听说过这个名词?

因为区块链是去中心化的,而支付宝是中心化的,支付宝的一切都是马云爸爸说了算,马云爸爸从来不需要和别人达成“共识”,你爱玩不玩,没你说话的份。你不能跟马云爸爸说,我不同意我支付宝这笔交易的余额,马云不理你的。

但区块链是去中心化的,所谓的去中心化的一个含义就是没有某一个人,或某一个机构处于权力领导地位,没有谁能一个人说了算。任何“决策/状态/改变等”都要大家参与者一起使用某种机制来达成相同的认识,这就是区块链的共识。


第2章 区块链共识层

区块链里的共识具体内容有哪些呢,有很多,比如对哪笔交易是否有效,需要达成共识。比如,有一个坏蛋,拿一个比特币,分别存在两台电脑上,然后同时发出去,一笔发给A,一笔发给B。这肯定不行啊,一笔币怎么能花两次,对吧,要不说他是坏蛋呢!

但到底是发给A的交易有效,还是发给B的交易有效呢?这就需要以某种办法来让整个参与比特币的人达成相同的认识,你不能说有一部人说A交易有效,另一部分说B交易有效。不然就乱套了。

这种针对交易的有效性达成共识是区块链最核心的功能之一。这几乎是所有区块链产品都要做到的“共识内容”。在比特币系统,本质上是一种交易顺序共识。就是哪笔交易最先被确认就有效的。

区块链共识的具体内容还有一个极端重要的是整个参与者需要对最新的高度区块达成共识。就比如如果有两个矿工同时挖出一个区块,哪谁的是有效的,谁的算是孤立块。就也需要某种机制让大家都接受最终的答案,不允许出现分歧。

类似的“共识”具体内容还有很多,比如比特币的区块大小就是一个共识,btc是<=1M,BCH是<=8M。在特定的币里,所有这些必须统一成共同认识的内容的集合被统称为“共识层”。

一种特定的区块链产品,除了“共识层”内容,还有大量的非“共识层”的内容。就是说这一部分内容,这条链的参与者是可以不用达成共同认识的。这就和美国的联邦制,所有州都有需要共识遵守的东西——联邦宪法,但每个州又都有自己独特的法律制度。联邦宪法就是“共识层”,那些每个州可以独自立法和执法的部分就不属于共识层了。

对于比特币来说,钱包的UI界面肯定不属于共识层,你的钱包可以是绿色的,我的钱包是黄色的,我们没有必要就这些细枝末节达成共识。比特币的货币单位就不属于共识层,有的钱包可以使用btc作为单位,有的可以使用bits作为单位。

每一种币,都可能设计了不同的需要达成“共识”的具体内容,也就是具有不同的“共识层”,如果是共识层完全一样,或者是大致一样,基本上就叫抄袭,或者叫某某山寨币。


第3章 区块链的共识机制

而如何实现这些“共识的具体内容”在参与者之间达成共同认识的方法,就叫作“共识机制”。在很多文章和白皮书里,“共识机制”又会被称为“共识算法”。

所谓的“共识机制”,就是一套方法论来让参与者能形成共同认识。比如在线下生活中,美国通过投票来选总统,整个投票选举的过程和方法论集合,就是一种共识机制,让整体美国人对谁来当总统达成一个共识。

比特币和其他区块链产品为了实现“共识层”的达成共识,都是有具体的方法论,并且编成了程序的。

其中比特币使用的办法叫POW,我们汉语管它叫工作量证明机制。具体含义就是针对参与挖矿的人分别去完成一定的“工作量”,谁完成了,那就听谁的,只要他完成了这些工作量,然后大家就听他的,大家都听他的,那当然就是达成了共识。

而POS也是一种共识机制,这种机制叫权益证明,就谁币多(还要有一个时间的加权值)就听谁的,也就是听币多的那个人的决策,来达成共识。这种机制相当于我们现行开公司的董事会里的股权投票制度,妈的,老子股票多,听我的。

当然这里讲的“就听谁的”是一个最简化的说法,还有其他一系列的方法来保证整套系统的稳定运行。但我们能理解这一层,就已经可以做到防止被大多数项目忽悠了。

类似的共识机制还有DPOS,就是在POS的基础上再加一个限定条件——选举。有股票权的人是通过选举产生和更换的,而不是通过币多币少这一个维度来产生的。

共识机制还有很多很多变种,比如会有POW+POS。


第4章 结束语

李开复曾经创立过一种共识机制:夫妻意见一样时听丈夫的,夫妻意见不同时听太太的。据说这种共识机制可实现生活100%容错,远胜过任何区块链共识算法。

作者:黄世亮 闪电HSL

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大神点评1

云鱼iFish 2018-2-5 15:09:36 显示全部楼层
防忽悠 哈哈
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