分布式技术原理与实战45讲--05 第05讲：共识问题：区块链如何确认记账权？-Toy模板网

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本课时我们主要讲解“共识问题：区块链如何确认记账权？”

区块链可以说是最近几年最热的技术领域之一，区块链起源于中本聪的比特币，作为比特币的底层技术，本质上是一个去中心化的数据库，其特点是去中心化、公开透明，作为分布式账本技术，每个节点都可以参与数据库的记录。

区块链是一个注重安全和可信度胜过效率的一项技术，如果说互联网技术解决的是通讯问题，区块链技术解决的则是信任问题。

今天我们关注区块链中的核心问题：作为分布式账本，每个参与者都维护了一份数据，那么如何确认记账权，最终的账本以谁为准呢？

区块链的共识

区块链是一种去中心化的分布式账本系统，区块链的共识问题实际上是来源于分布式系统的一致性问题。

共识（Consensus）故名思义，共同的认识，共识问题研究的是多个成员如何达成一致，典型的比如投票选举。

共识机制在区块链中扮演着核心的地位，共识机制决定了谁有记账的权利，以及记账权利的选择过程和理由。不同的虚拟货币采用共识机制也不同，常见的共识机制有 POW、POS、DPOS等。

我们前面提到 CAP 中的 C 是 Consistency（一致性），Consistency 和 Consensus 有什么区别呢？

Consistency 侧重的是内容在时间顺序上的一致和统一，而 Consensus 则是指由许多参与者对某项内容达成共识，所以一般把 Consistency 翻译为“一致性”，把 Consensus 翻译为“共识”。

拜占庭将军问题

前面的课程中我们已经分享了几个经典的一致性算法，如果把共识机制延伸到分布式系统中，就是系统需要有一个主进程来协调，系统的所有决定都由主进程来达成一致性。

到了区块链中，由于区块链是一种去中心化的分布式系统，所以区块链中是没有类似于团队里的领导，以及分布式系统中的 master 角色，这样就需要有某种共识机制，以便保证系统一致性。

一般在网络通信中，把节点故障，也就是信道不可靠的情况称为“非拜占庭错误”，恶意响应，也就是系统被攻击，传递错误消息称为“拜占庭错误”。

为什么叫拜占庭错误呢？实际上是来自于一个故事模型：

拜占庭帝国就是中世纪的土耳其帝国，拥有巨大的财富，周围 10 个邻邦垂诞已久，但拜占庭高墙耸立，固若金汤，没有一个单独的邻邦能够成功入侵。任何单个邻邦入侵都会失败，同时也有可能自身被其他 9 个邻邦入侵。
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