区块链:拜占庭将军的问题——共识机制

伟大的人物常常拥有历史联想力——丘吉尔

在很久很久以前，拜占庭帝国准备攻占一座敌方城堡，派出A、B两位将军分别带队驻扎在敌方城堡两翼，伺机而动。由于敌方城堡易守难攻，只有两位将军同时发动进攻才有可能取得成功。

因为两位将军在不同的位置，要统一计划只能通过传令兵互通消息。于是，为了能统一时间发起进攻，A将军派出传令兵向B将军告知进攻时间。但是，这中间会存在以下问题：

1，传令兵当了叛徒，传达虚假进攻时间。

2，传令兵中途被敌方所杀，消息没有传递到位。

这就是拜占庭将军的问题。

比特币代金券公司Azteco完成600万美元种子轮融资，Jack Dorsey领投:5月18日消息，比特币代金券公司Azteco宣布完成600万美元种子轮融资，Jack Dorsey领投，Lightning Ventures、Hivemind Ventures、Ride Wave Ventures、Aleka Capital、Visary Capital、Gaingels、David Van Der Weele、Sunil Rajaraman等参投。

Azteco代金券可以在线支付，也可以在195多个国家的数十万个零售店支付，让人们可以消费、储蓄，也可以向朋友、家人和商家发送小额比特币。该公司计划将此轮融资资金用于产品开发和在拉丁美洲和欧洲的市场扩张。[2023/5/18 15:12:03]

为了解决这个问题，A将军想出一个办法：同时派出10名传令兵，这中间就算有叛徒或者中途被截杀的，只要不超过三分之一，B将军就可以根据剩下三分之二的消息得出最后的判断，这样两位将军就达成共识，有效的解决了统一作战计划的问题。

币安面临美佛罗里达州“数十万名”投资者的集体诉讼:4月4日消息，上周五，由集体诉讼资深律师Adam Moskowitz领导的律师事务所Moskowitz代表“数十万受害者”，对币安、首席执行官赵长鹏以及在佛罗里达州推广该交易所的名人（包括NBA迈阿密热火队球星吉米巴特勒）提起诉讼。Moskowitz也正参与针对FTX和Voyager Digital的集体诉讼。

Moskowitz对此案的诉讼依据集中在《蓝天法》上，该法案是美国各州制定的证券法的统称，用于规范一个区域内的证券交易，以及股票经纪人和投资顾问的注册。Moskowitz表示，币安、FTX和Voyager以及附属个人“都涉嫌出售和推广未注册证券”。法律专家表示，由于加密货币不在全国性证券交易所交易，因此这一资产类别可能会受到国家级监管规定的约束，这为更多未注册的证券诉讼提供了可能。（Blockworks）[2023/4/4 13:43:43]

这就是所谓的拜占庭容错——简单说，就好比一个正在工作的系统，纵使出现一些小的问题，但不影响其正常运行。

以太坊基金会将Shapella升级的漏洞赏金翻倍至50万美元:金色财经报道，鉴于即将到来的名为Shapella的以太坊区块链升级（也称：以太坊上海升级），升级定于4月12日进行，以太坊基金会将最高漏洞赏金翻了一番，达到500,000美元，用于识别相关漏洞。[2023/3/24 13:25:05]

而以上拜占庭将军遇到的问题，对应到区块链系统中，实际上是指分布式系统多个节点中，如果部分节点失效或者存在恶意行为，那么，如何才能保证其他节点仍然能够保持一致性？在区块链中，技术人员研究出了多种共识机制以解决这个问题，常用的的共识机制有工作量证明、股权权益证明（POS)、委托权益人证明（DPOS)以及实用拜占庭容错（PBFT)等等。

一，工作量证明：

POW共识机制的基本原则是，必须通过一定的工作量才能获得投票权和记账权力，从而达到全网共识。也就是说你必须完成一定的工作量，你才有话语权。比如说在比特币挖矿中，你想获得记账权，就必须贡献自己的计算机算力，这样就有效的防止一些人注册多个僵尸账号影响投票结果，因为僵尸账号没有实际设备支持，是不可能获得投票权力的。

SafeDAO社区发布SAFE Token效用提案讨论:1月28日消息，SafeDAO社区发布SAFE Token效用提案讨论，其认为应该利用Safe前端来捕获价值，价值增量将转移给SAFE持有者。提案建议添加SAFE Staking模块和dAPPs的白名单模块，通过集成队列（Integration Queue）和应用程序市场（App Marketplace）构建通过代码开放和实施的流程和规则来解决Safe生态系统中现有的低效率问题。[2023/1/29 11:34:28]

所以，在POW共识机制中,：1，记账前你必须完成一定的工作量；2，一份工作量一票原则，投票权平均分配；3，记账结果要经过大家检查，如果正确，会得到奖励，如果不正确，那工作就白费了。在这样的规则下，诚实的人会获得奖励，不诚实的人白白浪费工作量，因此，大部分人都会守规矩。

印尼央行：Q3电子货币交易额同比增长35.79%，数字银行交易同比增长29.47%:金色财经报道，印尼央行（印度尼西亚银行）行长贝利·瓦尔吉约（Perry Warjiyo）在央行理事会会议（RDG）结果报告中披露，该国数字银行交易在今年三季度同比增长29.47%，电子货币交易额同比增长35.79%。贝利·瓦尔吉约预计印尼2022全年数字银行交易总规模将达到53.144兆印尼盾，同比增长可达30.19%；电子货币交易规模则将达到404兆印尼盾，同比增长可达32.27%。（shangbaoindonesia）[2022/10/24 16:36:48]

POW是数字货币最早使用的共识机制，在这种机制下，每个人都可以参与进来，大家处于一种绝对公共的竞争协作状态，达到一个完美的去中心化效果。所以非常适合公有链的运行，并且它的安全性是经过时间验证的，。

当然，它也存在诸多缺点：

1，耗费资源：POW挖矿需要耗费大量无用的计算，比如比特币挖矿，需要耗费巨大的电力资源，而计算结果本身并无实用价值。

2，效率低：POW机制达成共识效率低，交易确认时间长，可延展性差。

3，算力垄断风险：如比特币挖矿本质是算力的竞争，而矿池的发展就出现记账权垄断的问题，也就是说超过51%算力，那将导致破坏去中心化的风险。

该机制应用于BTC，以太坊前三阶段等

二，股权权益证明：

为了解决POW浪费大量算力去做无意义计算的缺点，技术人人员发明了POS共识机制。与POW相比，POS更加节能，它要求挖矿者拥有股份，也就是必须持有一定的代币，相当于挖矿抵押物，以保证矿工的利益和区块链的利益联系在一起，这样，矿工就不会去破坏区块链的运行，因为那样的话就是破坏自己的利益。而且，在POS机制中，是根据挖矿者持有的股份多少来调整挖矿的难度。换句话说，持有的代币越多，挖矿越容易，得到的奖励就越多，反之，挖矿就越难，得到的奖励就越少。

所以，POS显而易见的优点是资源消耗小。但总的来说，其实现较为复杂。中间步骤较多，容易产生安全漏洞，并且还是需要挖矿，而相比POW，安全性还需要进一步验证。

该机制应用于点点币、QTUM等。

三，DPOS委托权益人共识机制，其实是POS的一个变种，在DPOS中，并非所有持币者都有记账权，而是所有持币者选出一部分代表，这些代表才具有记账权。这样极大地提高效率。但是，由于其记账权为少数代表所控制，本质上已经沦为一种半中心化系统。

该机制应用于BTS，EOS等。

说到这里，大家是不是发现点什么？POW人人平等，多劳多得。是不是有点像咱们的社会主义？而POS是谁资本比较厚实，谁就获得更多，这会导致富的人越来越富，穷的人越来越穷，是不是有点像资本主义？怎么感觉这两种共识机制更像是两种社会制度的演变呢！哈哈

四，PBFT实用拜占庭容错共识机制，简单说，就是一种少数服从多数的机制，只要所有节点中，失效节点不超过三分之一，网络总能达成正确共识。它的优点就是记账速度快，且在进行过程中不用发行代币的激励机制，缺点就是其任然是半中心化的系统，且节点数量不能太多，否则将会严重影响效率。所以PBFT一般用在企业集团内部等私有链或联盟链中。

POW和POS是目前主流币中应用最广泛的共识算法。当然，除了POW以及POS、DPOS、PBFT等的变种算法之外，市场上还有其他一些共识算法，比如Paxos算法、Raft算法，以太坊第四阶段Casper共识技术，DAG技术有向无还图等。其实这一切技术的创新都在不停地尝试解决区块链所谓的“不可能三角”，即性能、安全和去中心化不可能同时得到极致的满足。

比如，POW在安全和去中心化上比较突出，但性能效率方面就显得比较迟缓，根本无法达到商用的可能。而DPOS在性能上比较突出，但是是在牺牲去中心化的前提之下实现的。所以，能均衡满足“不可能三角”原则的共识机制目前还在研究中。

在这过程中，业界除了探究新的共识机制。也有通过原有的机制叠加均衡：POW+POS双层共识，或在原有机制上的创新，比如分片技术、侧链技术、状态通道等，都是朝着高性能、安全和去中心化兼顾的方向去发展的。在众多设想和探索中，那一项或多项技术能实现区块链的伟大愿景呢？一起期待。

随着区块链领域的不断深挖和探索，加上现在科学技术的突飞猛进，笔者相信，区块链的商用正一步步的靠近我们大众的生活，近在眼前。

而对于区块链技术来说，其本质不仅仅是传统技术上的革新，更加重要的是它将重构一种新的协作模式，带给大家一个新的理念，让大家意识到，世界原来还可以这样运行。

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