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什么是区块链共识机制 妙解区块链共识机制的终结性

时间:2018-09-11 15:44:45  来源:电脑培训网  作者:IT培训网  已有:名学员访问该课程
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区块链技术的发展前景一片大好,想要学习的话有什么门槛吗?怎么样才能学好区块链技术,找到高薪工作?不管是有编程经验学习区块链,还是零基础学习区块链,要是抱着找工作的目的来学习区块链,小编认为参加培训是最佳的选择。由于区块链技术的发展处在起步阶段,相应的学习资源不多,自学的话学习资源不够,且容易走进误区。培训班的话,开设课程通常是经过仔细打磨的,迎合互联网市场对改技术人员的需求。IT培训网作为区块链人才输送基地,给国内外各大名企培养了大批优秀的区块链人才,区块链以点滴技术积累为主要学习方法,今天IT培训网就带大家认识什么是区块链共识机制,了解区块链共识机制的终结性。

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什么是区块链共识机制?

说到区块链,我们必然会谈及它的共识机制。什么是共识机制,何为区块链的共识机制,以及为什么说不了解区块链的共识机制,就无法理解区块链的真正意义。什么是共识?直取它的字面意思,就是“共同的认识”。人与人是不同的,这种不同不仅体现在身材、长相、能力,更体现在文化、观点、想法、利益诉求等等方面。
共识,简而言之,就是一个群体的成员在某一方面达成的一致意见。在哪方面的一致意见呢?规则。当然,当我们谈到共识的时候,还可以是价值观、道德、观点,等等方面的共识。

区块链共识机制终结性有哪些分类?
1、概率上的终结性

基于区块链的协议提供的终结性,比特币的中本聪共识就属于此类。在这种情况下,包含交易的区块在链中下沉越深,交易不被回滚的概率就越大。区块越深,包含该区块的分叉越可能是最长的链条。这就是为什么在比特币区块链上,我们会建议等到一个交易获得六个区块确认时再确定其真实性,也就是说,等上大约一个小时的时间再完成交易,这样就能确保交易被回滚的可能性非常低了。
2、绝对终结性

基于实用拜占庭容错 PBFT 的协议提供的终结性,Tendermint 是其中的代表。在这种情况下,交易一旦包含在区块中并添加到区块链上,就会立即被认为已经最终完成。在这种情况下,领先者将提出一个区块,而验证委员会需要在批准这个区块方面达成多数一致。
还有一种「经济终结性」的概念,在这种概念中,一个区块的回滚成本会非常高昂。在使用削减机制 比如 Casper FFG 和 Tendermint 的权益证明 PoS 系统中,如果一个股权持有人在两个区块上双重标记,他们的整个股权都可能被削减,也要是说,他们要为损害终结性付出极其昂贵的代价。例如,如果一个网络上有 100 个股权持有人,每个人都已经投入了 100 万美元,那么现有的股份总额就是 1 亿美元。如果在同一高度提出了两个区块,比如 B 和 B ', 66% 的股权持有人投票给 B 6600 万美元,66% 的人投给 B ' 6600 万美元,那么至少 33% 的股权持有人存有恶意,而这意味着损失至少为 3300 万美元。
3、CAP 定理和终结性
虽然看起来绝对终结性比概率上的终结性更可取,但是在进行挑选时,仍然存在一些基本的权衡。在考虑概率和基于拜占庭容错 BFT 的终结性之间进行权衡时,使用 Eric Brewer 的「CAP 定理」很有用。
CAP 定理指出,在分区的情况下,分布式系统只能要么保留一致性,要么保留可用性。保留一致性的系统宁可中止,也不会允许不准确的交易通过。而保留可用性的系统会允许不准确的交易通过,自身也会继续存在。偏好一致性的系统提供拜占庭容错终结性,而偏好可用性的系统提供概率上的终结性。

PoS 共识中的终结性
以下是我们对一些主要的 PoS 平台进行的分析;
1、Tendermint
Tendermint 实现了绝对终结性。任何在预投票或预提交中得到 2/3 以上票数的区块都可实现即时终结。这一过程持续进行下去,直到达 1/3 或以上的验证人不再做出积极反应,在这种情况下网络会暂时中断,由此可见,Tendermint 对一致性的青睐要超过了可用性。在对 Tendermint 应用 PoS 削减规则时,该协议也实现了经济终结性。
2、Thunderella
Thunderella 的快速路径提供了绝对终结性。任何获得公证的最大交易序列都可以被视为经过确认的输出。如果大于 3/4 的快捷路径委员会成员诚实且在线,申请人也是诚实的,那么有效交易可即时确认。然而,快速路径确认不同于整体的终结性,它是一种理想条件下的终结性。交易一旦被记录在基础区块链上,就会完全确认,这既可以架设在链上,也可以基于 BFT 算法。Thunderella 在快速路径失败的情况下会推到基础区块链,由此可见,它优先考虑可用性。
3、Algorand
只要攻击者控制该协议的货币价值不足总价值的 1/3,Algorand 就可以保证分叉的概率可以忽略不计,从而允许协议以强同步方式运行,使得每个区块达成最终协议。在弱同步中,Algorand 可能会分叉,但要使用拜占庭协议 BA * 来协商选择哪个分叉。这样一来,当协议恢复到强同步时,Algorand 中的交易会最终确定。Algorand 优先考虑一致性而非可用性,在不能接受候选区块时,宁愿选择生成空区块。
4、Ouroboros Genesis
Genesis 可以根据其区块链的选择规则,实现概率上的终结。这个规则为对于短程 最多 k 个区块,其中 k 是安全参数,遵循最长链;对于长程 超过 k 个区块 用充分性规则 plenitude rule,意味着在当前链分叉后即时查看时间段,并选择更高密度的链。
5、Casper FFG
Casper FFG 旨在为基于区块链的系统提供绝对/经济上的终结性,在委员会按股权加权获得了 2/3 以上绝对多数,即可签署区块。Casper FFG 使用这种构建方式,即使攻击者控制了底层区块链的提案机制,出现冲突的检查点也不可能最终完成。但是,由于 FFG 提供了安全性,而提案机制提供了活跃度,因此对手可以拖延共识来阻止 Casper 最终完成未来的检查点。FFG 优先考虑一致性,因为它不允许在未获超过 2/3 的验证者同意的情况下完成检查点。FFG 还允许通过削减机制实现经济上的终结。
6、Casper TFG
Casper TFG 通过具有不同容错阈值的验证者,实现绝对终结。也就是说,其协议是异步安全的拜占庭容错,允许验证者具有不同的容错阈值。

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