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[资源]比特币的分布式共识

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【摘要】

随着近几年数据货币市场的火热,区块链这个原来高冷的技术词汇比越来越多的人所熟知,提到区块链人们自然就会去中心化,那么究竟什么是去中心化呢,今天我们就从更为技术层面看一下比特币的去中心化,即所谓的分布式共识机制

【正文】

   为什么要引入分布式共识

在比特币之前人们就已经探索过电子货币,但是都失败了,它们有一个很突出的问题就是:必须有一个中心化的可信机构,整个电子系统的运行就必须依赖这个权威机构(就如同我们现实中的银行)的信用。实践中证明人们很难接受有中央机构的加密货币,因此是否可以放弃中心化成为了电子货币成败的一个关键,这个时候作为去中心化技术基础的分布式共识就登场了

   什么是分布式共识协议

分布式共识协议:在一个有n个节点的系统中,每一个节点都有一个输入值,其中一个节点具有故障,甚至是恶意的。一个分布式共识协议有以下两个属性:

l  输入值的终止需经所有诚实节点来确定

l  这个输入值必须由诚实节点来产生。

   困难在哪里

比特币是一个点对点的系统,每一次用户都要向网络广播其行为,节点必须对哪些交易可以广播,及交易的次序达成共识。要达成这样的共识,从技术层面讲会有以下几个问题:

第一,   交易网络中不可避免会有节点死机,甚至本身就是恶意节点;

第二,   现实中的情况是并不是网络中的所有节点都两两相连,链接的不良可能或造成网络问题,因此要让每一个节点都参与达成共识是不现实的;

第三,   时间差和网络延迟,交易信息是分布在整个互联网,其它节点不可能同一时间收到广播,甚至会先收到后面的交易信息;

   如何应对

就目前来看比特币系统运行的非常良好,我们就会想这是怎么做到,为什么之前的加密货币都阵亡了,而比特币却活了下来,遗憾的是专家们还没有建立起任何理论来解释为什么会这样。接下来,我们就看一下比特币为了做到分布式共识做了哪些努力:

第一,  比特币引入了奖励机制,这在分布式共识中是一个全新的概念,比特币本身就是一种可以作为奖励的货币,这是比特币不同于其它分布式系统的地方,明确的说就是比特币的形式来奖励哪些诚实的节点,从而减少恶意节点,这更像是通过经济行为来促成共识,而不是根本上解决的分布式共识存在的问题;

第二,  比特币的共识算法很大程度上依赖于随机性,发起的区块是被随机选出来的,共识可以在相当长的一段时间里达成,这就有效的避免网络延迟造成的不同步,而且随着交易被确认次数的增加,出现分歧的概率呈指数级下降,一般来说,6个确认之后,基本上就没有犯错的可能了

附件
比特币的分布式共识机制.docx 25.61KB
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