分析:區塊鏈防忽悠指南:講解區塊鏈裏的共識機制

論文類別:計算機論文 > 互聯網研究論文
上傳時間:2018/2/4 14:03:18

  第0章引言

  使用名詞封裝一系列知識,然後叫受眾拒絕思考是邪教最常用的手段之一。從這個視角看,很多區塊鏈項目好像都在邪教化。他們動不動就拋出共識機制、拜占庭、容錯性……這些受眾難於理解的名詞,但從來不解釋這到底是啥意思。

  我看了很多白皮書,就發現“共識機制”慢慢變成了一個邪教性的名詞,各種新項目都要搞出一個創新性的“共識機制”來證明自己多牛逼。

  為了不讓他們忽悠,我每一次讀白皮書,都要搞明白他們說的共識是啥破玩意。

  第1章共識並不是什麽新鮮事

  首先讓我們來查下新華詞典

  共識:指一個社會不同階層、不同利益的人所尋求的共同認識、價值、理想

  在區塊鏈裏,“共識”的意思是參與者就某一區塊鏈狀態達成共同的認識。

  區塊鏈為什麽存在“共識”?為什麽支付寶啊,網銀啊,從來沒聽說過這個名詞?

  因為區塊鏈是去中心化的,而支付寶是中心化的,支付寶的一切都是馬雲爸爸說了算,馬雲爸爸從來不需要和別人達成“共識”,你愛玩不玩,沒你說話的份。你不能跟馬雲爸爸說,我不同意我支付寶這筆交易的余額,馬雲不理你的。

  但區塊鏈是去中心化的,所謂的去中心化的一個含義就是沒有某一個人,或某一個機構處於權力領導地位,沒有誰能一個人說了算。任何“決策/狀態/改變等”都要大家參與者一起使用某種機制來達成相同的認識,這就是區塊鏈的共識。

  第2章區塊鏈共識層

  區塊鏈裏的共識具體內容有哪些呢,有很多,比如對哪筆交易是否有效,需要達成共識。比如,有一個壞蛋,拿一個比特幣,分別存在兩臺電腦上,然後同時發出去,一筆發給A,一筆發給B。這肯定不行啊,一筆幣怎麽能花兩次,對吧,要不說他是壞蛋呢!

  但到底是發給A的交易有效,還是發給B的交易有效呢?這就需要以某種辦法來讓整個參與比特幣的人達成相同的認識,你不能說有一部人說A交易有效,另一部分說B交易有效。不然就亂套了。

  這種針對交易的有效性達成共識是區塊鏈最核心的功能之一。這幾乎是所有區塊鏈產品都要做到的“共識內容”。在比特幣系統,本質上是一種交易順序共識。就是哪筆交易最先被確認就有效的。

  區塊鏈共識的具體內容還有一個極端重要的是整個參與者需要對最新的高度區塊達成共識。就比如如果有兩個礦工同時挖出一個區塊,哪誰的是有效的,誰的算是孤立塊。就也需要某種機制讓大家都接受最終的答案,不允許出現分歧。

  類似的“共識”具體內容還有很多,比如比特幣的區塊大小就是一個共識,BTC是<=1M,BCH是<=8M。在特定的幣裏,所有這些必須統一成共同認識的內容的集合被統稱為“共識層”。

  一種特定的區塊鏈產品,除了“共識層”內容,還有大量的非“共識層”的內容。就是說這一部分內容,這條鏈的參與者是可以不用達成共同認識的。這就和美國的聯邦制,所有州都有需要共識遵守的東西——聯邦憲法,但每個州又都有自己獨特的法律制度。聯邦憲法就是“共識層”,那些每個州可以獨自立法和執法的部分就不屬於共識層了。

  對於比特幣來說,錢包的UI界面肯定不屬於共識層,你的錢包可以是綠色的,我的錢包是黃色的,我們沒有必要就這些細枝末節達成共識。比特幣的貨幣單位就不屬於共識層,有的錢包可以使用btc作為單位,有的可以使用bits作為單位。

  每一種幣,都可能設計了不同的需要達成“共識”的具體內容,也就是具有不同的“共識層”,如果是共識層完全一樣,或者是大致一樣,基本上就叫抄襲,或者叫某某山寨幣。

  第3章區塊鏈的共識機制

  而如何實現這些“共識的具體內容”在參與者之間達成共同認識的方法,就叫作“共識機制”。在很多文章和白皮書裏,“共識機制”又會被稱為“共識算法”。

  所謂的“共識機制”,就是一套方法論來讓參與者能形成共同認識。比如在線下生活中,美國通過投票來選總統,整個投票選舉的過程和方法論集合,就是一種共識機制,讓整體美國人對誰來當總統達成一個共識。

  比特幣和其他區塊鏈產品為了實現“共識層”的達成共識,都是有具體的方法論,並且編成了程序的。

  其中比特幣使用的辦法叫POW,我們漢語管它叫工作量證明機制。具體含義就是針對參與挖礦的人分別去完成一定的“工作量”,誰完成了,那就聽誰的,只要他完成了這些工作量,然後大家就聽他的,大家都聽他的,那當然就是達成了共識。

  而POS也是一種共識機制,這種機制叫權益證明,就誰幣多(還要有一個時間的加權值)就聽誰的,也就是聽幣多的那個人的決策,來達成共識。這種機制相當於我們現行開公司的董事會裏的股權投票制度,媽的,老子股票多,聽我的。

  當然這裏講的“就聽誰的”是一個最簡化的說法,還有其他一系列的方法來保證整套系統的穩定運行。但我們能理解這一層,就已經可以做到防止被大多數項目忽悠了。

  類似的共識機制還有DPOS,就是在POS的基礎上再加一個限定條件——選舉。有股票權的人是通過選舉產生和更換的,而不是通過幣多幣少這一個維度來產生的。

  共識機制還有很多很多變種,比如會有POW+POS。

  第4章結束語

  李開復曾經創立過一種共識機制:夫妻意見一樣時聽丈夫的,夫妻意見不同時聽太太的。據

  說這種共識機制可實現生活100%容錯,遠勝過任何區塊鏈共識算法。(來源: 閃電HSL 文/黃世亮 編選:中國電子商務研究中心)

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