区块链共识层：价值互联的一致性协议

由网络层设计逻辑可见，区块链作为典型的分布式账本，即使系统部分节点失效，区块数据的记录与更新并不会受影响。在这个过程中，如何在分布式系统中高效地达成共识则成为关键问题。参与者必须就合作规则达成一致，并同意使用这些规则来接受及记录交易。而这些都是区块链共识层的核心问题。

区块链百科No.45：区块链共识层

为什么需要共识

从最基本的层面上说，共识是一种让一个多样化团体在不发生冲突的情况下作出决策的方法。作为社会转的基础概念，共识如今已成为计算机科学的重要组成部分。

Haste Arcade：专注于区块链技术的三个元素为微交易、即时支付和NFT:金色财经报道，2022年4月13日，区块链企业家Aleksandra Los主持了波兰区块链协会游戏和区块链网络研讨会，?讨论区块链如何改变游戏行业。小组成员包括FYX Gaming的 Adam Kling、?Haste Arcade的 Joe DePinto、?Sabre Games 的 Adam Paz 和 Elympics 的 Micha? D?browski。

DePinto称，Haste Arcade专注于区块链技术的三个关键元素；微交易、即时支付和NFT。他向玩家展示了Haste Arcade的即时排行榜支付技术是如何让他们在排行榜上获得高名次而获得经常性的支付的。这是唯一可能的，因为有了比特币的小额支付技术，才有了分割支付的能力。Haste Arcade 也使用 NFT。例如，玩家可以铸造玩家卡、获得折扣，甚至可以在内部市场上出售他们的 NFT。[2022/4/20 14:34:45]

与社会系统中“民主”和“集中”的对立关系相似，在计算世界中，决策权越分散的系统达成共识的效率越低、但系统稳定性和满意度越高；而决策权越集中的系统更易达成共识，但同时更易出现专制和独裁。

区块链投资机构Bixin Ventures购入100个Heart NFT:1月21日消息，区块链投资机构Bixin Ventures宣布已购入100个Heart NFT。

据悉，The Heart Project NFT是由来自洛杉矶的潮流艺术家创作的NFT藏品，基于此前Stefan Meier和The Heart Project NFT忠实支持者陈冠希联手为 Emotionally Unavailable打造的限量胶囊系列中的爱心图案元素所创造的。[2022/1/21 9:04:22]

过去30多年，共识机制已从一个抽象概念发展成分布式账本技术的重要支柱。在分布式账本中，达成共识决策的方法称为“共识机制”，其在结构上更加民主。

声音 | 田世宏：2019年我国筹建、成立区块链等41个专业标准化技术组织:金色财经报道，国家市场监管总局副局长田世宏19日在全国标准化工作会上说，据统计，2019年我国发布国家标准2021项，筹建、成立区块链等41个专业标准化技术组织，新备案行业标准4880项、地方标准7238项，新增团体标准6227项，新增55962家企业自我声明公开37万多项标准。[2020/1/20]

虽然共识仍是群体决策过程，但从理想的角度来看，共识可以被分散在世界各地的一群人，用来创造一个更加平等和公平的社会。

区块链共识机制

动态 | 恒银金融：公司对于区块链相关技术没有实质的研发活动开展:据财联社6月21日消息，恒银金融(603106.SH)发布公告称，有媒体报道该公司正在着手进行区块链相关技术的研发。经核实，该公司对于区块链相关技术没有实质的研发活动开展。区块链相关技术在公司未形成任何相关产品或应用、销售，在公司业务收入中也未有应用区块链技术研发成果而产生的直接业务收入。[2019/6/21]

区块链技术的核心优势之一，就是能够在决策权高度分散的去中心化系统中，使得各节点高效地针对区块数据的有效性达成共识。

在任何集中式系统中，比如保存居民身份信息的数据库，中央管理员都有权维护和更新数据库。虽然相关信息的添加、删除或是更新，都是由中心化的机构执行，但该机构仍然是唯一负责维护“真实”记录的机构。

区块链作为分布式的网络系统在全球范围内运行，没有任何单一的中心化机构。然而，这种分散是有代价的：当网络中没有人“负责”时，我们如何确保网络参与者同意“真相”？

这项重要的任务便由共识机制执行。它就像是区块链网络中裁判，只不过非人工方式，而是通过算法及协议。在区块链动态变化的网络中，这些公开共享的账簿需要一个高效、公平、实时、有效、可靠和安全的机制，以确保网络上发生的所有交易都是真实的，所有参与者都对账簿的状态达成一致。它激励参与者产生并记录真相，包括但不限于在一个分布式网络中，哪些资金属于哪些地址，并允许其他人验证真相。当这种对真相的认同得到证实时，共识就会在没有中央权威的情况下产生。

共识机制的目标

可以看到，共识机制有助于验证和确认添加到总账的信息，并确保上链信息的真实性。当然，实现共识机制的算法有很多种，它们的工作原理各不相同。我们在此前的《共识机制》《拜占庭将军》篇有过详细介绍，但对于整个共识层而言，最终目标同样重要：

达成一致共识：共识机制试图解决围绕分布式系统的最复杂的问题之一，对哪些数据是真实和准确的达成一致意见。与需要信任中央机构的集中式系统不同，在分布式系统中，用户不必信任任何人，嵌入在网络中的协议规则保证了公共总账的状态始终随着大众的共识而更新。

防止双重消费：共识机制防止任何用户重复消费，这是数字货币长期存在的问题。嵌入在区块链的共识机制中的协议规则确保只有有效和可信的交易被包含在公开的、透明的分布式账本中。由于区块链扩展大量的计算资源以确保交易的安全，双重花费或更改交易的难度呈指数级增加。

用户激励：共识机制通过激励好的行为，甚至在某些情况下惩罚作恶者，让更多人都积极参与整个进程。比特币使用的第一个共识机制-工作量证明，既是通过奖励比特币给每一个成功验证交易区块的矿工来实现激励。

公平与公正：区块链的一个重要优势是分布式赋权。简而言之，共识机制确保了区块链节点的对等性，任何人都可以参与到这个网络中。区块链的开源性质使任何人都可以检查和验证底层源代码对网络中的所有参与者是公平的。

容错：在计算领域，容错是指分布式系统在面临威胁或故障时仍能无限期运行的特性。共识机制确保区块链是容错的，即单节点的故障不影响全局，实现系统可靠性和一致性。

在定义了什么是共识机制以及它们的目标，我们需要开始考虑房间里的另一头大象，那就是如何让这台信任机器更高效的运转起来，使其能够支持宏观社会系统的诸多应用。

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