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区块链中的核心 共识机制 四

我们经常说的:“共识机制”,多数情况下同时包含了共识算法和共识规则,少数情况下单指其中一方,这也是大家经常在认识上存在的误区。由于点对点网络下存在较高的网络延迟,各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为“共识机制”。这里解释的其实只是共识算法,也就是节点依照共识规则达成共识的计算机算法。而且共识规则则是指每个区块链里面都有自己精心设计好的规则性协议,这些协议通过共识算法来保证共识规则得以可靠地执行。譬如我们通常所说的比特币挖矿,就是比特币记帐的共识规则,其专业术语为POW,即工作量证明。比特币的工作量证明共识规则是通过SHA256安全散列算法来得以安全可靠的执行的!

共识机制的作用:区块链的核心是参与者之间的共识(参见下图中间蓝色标识的第三、四步)。共识机制之所以关键,是因为他的作用:在没有中央机构的情况下,参与者必须就规则及其应用方法达成一致,并同意使用这些规则来接受及记录拟定的交易。

如上图所示,交易一经创建和发布,即署有交易发起人的签名,签署表示获得授权以支付金钱、订立合同或传递与交易相关的数据指标。交易在签署后即可生效并包含执行需要的所有信息。

一旦交易验证并纳入区块,该交易便会在整个网络中传播。在整个网络达成共识和网络中的其他节点接新区块后,该区块就并入区块链中。一经区块链的记录和足够多的节点确认,该交易将成为公共帐本的永久组成部分,在区块链网络中的所有节点亦会视之为有效。

共识机制的原理:共识机制被用来决定区块链网络中的记帐节点,并对交易信息进行确认为一致性同步。早期的比特币区块采用高度依赖节点算力的工作量证明(POW)机制来保证比特币网络分布式记账的一致性。随着区块链技术的发展和各种竞争币的相继涌现,下图展示了当前市面常见的共识机制极其有代表性的项目。

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