远丰电商 | 区块链的共识机制究竟是指什么?
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04-17 17:16阅读 788评论0

    行业资讯:近日,海外消息,保时捷方面表示,未来将采用区块链技术记录并收取停车费,此类技术将使微小交易实现自动化,减少司机的支付时间,为停车场带来无现金交易。保时捷方面表示将与区块链专业组织荷兰Quantoz公司合作。

    远丰电商小编了解到:区块链解决了在不可信信道上传输可信信息、价值转移的问题,而共识机制解决了区块链如何在分布式场景下达成一致性的问题。业内人士普遍认为,区块链的伟大之处就是它的共识机制在去中心化的思想上解决了节点间互相信任的问题。区块链能在众多节点达到一种较为平衡的状态也是因为共识机制。
    共识机制的发展史,代表着区块链技术从1.0走向2.0以及更远的未来。从某种程度上讲,共识机制的突破与创新,直接决定了区块链未来商业化应用的前景。那么共识机制到底是指什么呢?
    1、共识机制怎么理解?
    共识机制是分布式系统的核心,在P2P系统中,互相不信任的节点通过预设机制最终达到数据的一致性称为共识。共识机制也就是为了达成这种共识所要采用的方法。
    在分布式计算中,不同的计算机通过通讯交换信息达成共识,按照同一套协作策略行动。但有時候,系统中的成员计算机可能出错而发送错误的信息,用于传递信息的通讯网络也可能导致信息损坏,使得网络中不同的成员关于全体协作的策略得出不同结论,从而破坏系统一致性。
    “共识”就是在一个由多方组成的系统中,在某一个步骤中让一个系统中所有的节点对一个值达成一致。
 共识机制的目标首先是一致性:所有诚实节点所保存的区块链前缀部分完全相同。其次是有效性:由诚实节点发布的消息终将被所有其他诚实节点记录到自己的区块链中。确保其健壮性以抵制攻击者试图获得网络的控制权。
    实际上,获得控制就意味着获得了单方面审查交易的能力。共识机制也应当能健壮地抵御攻击者利用在不同计算机上的数据库状态中的临时不一致性获取好处。
    2、共识机制具体如何产生效力?
    在回答“共识”究竟能解决什么问题之前,我们必须了解两个在分布式系统中已经被证明的结论:CAP定理和FLP不可能性定理。
CAP定理指的是在一个分布式系统中,在Consistency(一致性)、 Availability(可用性)、Partition tolerance(分区容错性)中,可以实现三者中的2种,不能三者兼得。
    其中,一致性要求在分布式系统中的所有数据,在同一时刻达到同样的值,也就是说所有节点访问同一分最新的数据副本;可用性要求,系统中部分节点出现故障以后,系统整体可以正常相应,不被故障节点影响;分区容错性则要求,系统如果不能在时限内达成数据的一致性,就必须在C和A之间做出选择。
    FLP不可能性定理则是指,对于允许节点失效的情况下,纯粹异步系统无法确保一致性在有限时间内完成。在一个异步网络中我们永远也达不成一致。而CAP定理,则让我们在设计算法时所有倾向,是使用高一致性算法算法(CP算法),还是高可用算法(AP算法)。
    共识算法本身可以描述为在某一个步骤中让一个系统中所有的节点对一个值达成一致,牺牲可能产生的部分故障和噪音让整个系统继续正确运行, 而问题的难点就在于在一个异步网络中将这些故障和噪音降到最小。
    3、区块链的去中心化特征
    远丰电商小编了解到,以太坊创始人Vitalik Buterin从三个角度来区分计算机软件的中心化和去中心化:架构、治理和逻辑。架构中心化是指系统能容忍多少节点的崩溃而可以继续运行;治理中心化是指需要多少的个人和组织能最终控制这个系统;逻辑中心化是指系统呈现的接口和数据是否像是一个单一的整体。
    区块链是全网统一的账本,因此从逻辑上看是中心化的,这一点无可置疑。从架构上看,区块链是基于对等网络的,因此是架构去中心化的。从治理上看,区块链通过共识算法使得少数人很难控制整个系统,因此是治理去中心化的。架构和治理上的去中心化为区块链带来三个好处:容错性、抗攻击力和防合谋。
    在去中心的体系中,所有参与系统的节点在这个共识机制中是处于一个平等的地位,当节点之间出现分歧时,就需要依靠设计巧妙的共识机制来使其顺利地运转下去。
    因此,共识机制也被很多人称作是去中心化系统的核心灵魂所在,二者相辅相成、缺一不可。只有在保证去中心化的前提下共识才能保持一致,如果确保共识的节点数量较小或者受到中心化的控制,那么就很容易被攻击。
    所以,远丰电商小编认为:判断一个协议是不是去中心化,需要看这个协议能不能在全部节点都永久性删除后,仅依靠一个节点仍然能够恢复过来正常运作。最终我们想实现系统部署去中心化的目的是一样的,就是降低同一时间节点崩溃的数量。

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