雷鋒網(wǎng)AI金融評(píng)論按：本文作者為中國信息通信研究院（工信部電信研究院）專家敖萌博士，雷鋒網(wǎng)獨(dú)家特約文章，雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào)：雷鋒網(wǎng))與信通院子公司泰爾英福聯(lián)合首發(fā)。未來，敖萌博士原創(chuàng)的區(qū)塊鏈系列文章還將繼續(xù)刊出，敬請(qǐng)關(guān)注！ 

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式總賬技術(shù)，區(qū)塊鏈和傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)之間的關(guān)系，一般如下圖所示：

傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)是為了解決單機(jī)性能不足，某些應(yīng)用中需要更大的存儲(chǔ)、更強(qiáng)的計(jì)算能力而產(chǎn)生的技術(shù)。而區(qū)塊鏈則是為了解決各個(gè)節(jié)點(diǎn)互不信任，又需要協(xié)同工作而產(chǎn)生的。

區(qū)塊鏈與不同分布式系統(tǒng)的重要區(qū)別就是——區(qū)塊鏈之間的各節(jié)點(diǎn)是通過信任算法而實(shí)現(xiàn)相互信任，而一般的分布式系統(tǒng)可以通過信任一個(gè)共同的中心來實(shí)現(xiàn)相互信任。

區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)是P2P分布式網(wǎng)絡(luò)、加密算法和共識(shí)機(jī)制。在這些基礎(chǔ)技術(shù)中，共識(shí)機(jī)制是至關(guān)重要的?？梢哉f共識(shí)機(jī)制是區(qū)塊鏈技術(shù)的核心，共識(shí)機(jī)制對(duì)于一個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)來說就是它的靈魂。共識(shí)機(jī)制很大程度上決定了整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間的相互信任程度，也決定了其他使用者對(duì)于區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)的信任程度。

從技術(shù)上看，區(qū)塊鏈與普通分布式系統(tǒng)，尤其是分布式數(shù)據(jù)庫最大的區(qū)別就是“去中心化”，而正是共識(shí)機(jī)制決定了一個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)“去中心化”的程度。

通常，我們把區(qū)塊鏈分為兩大類：一種是公有鏈，一種是非公有鏈。這兩種區(qū)塊鏈的核心區(qū)別在于：參與共識(shí)的節(jié)點(diǎn)是否是受控的。

對(duì)于公有鏈來說，互聯(lián)網(wǎng)上的任何計(jì)算機(jī)都可以通過運(yùn)行相應(yīng)的區(qū)塊鏈程序，參與整個(gè)區(qū)塊鏈的共識(shí)；而對(duì)于非公有鏈來說，通常需要獲得之前區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)中大部分節(jié)點(diǎn)的同意，或者通過其他某種機(jī)制，獲得參與共識(shí)的權(quán)力。 

對(duì)于公有鏈來說，共識(shí)機(jī)制面臨的最大問題就是：根本不知道有多少個(gè)節(jié)點(diǎn)在整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)中。想像一下，一個(gè)團(tuán)隊(duì)在做一項(xiàng)決策時(shí)——假設(shè)需要決策去爬山還是去玩水，每個(gè)人都不知道隊(duì)伍里面有多少人，每個(gè)人該怎么合理的做出自己的決策，以便讓團(tuán)隊(duì)行動(dòng)一致？ 

投票確定？別逗了，你都不知道一共有多少人，怎么制作選票、發(fā)放選票、最后確定少數(shù)和多數(shù)？ 

有一個(gè)辦法，把所有人拴在一起。然后想爬山的就往山那邊走，想玩水的就往水那邊走?？纯醋詈笳w移動(dòng)方向是哪兒，你就知道有可能大多數(shù)人的選擇，然后跟著走就好了。 

在公有鏈中，我們只能通過比較力量或者類似的辦法來進(jìn)行決策。比較力量的共識(shí)機(jī)制，我們通常叫它PoW（Proof of Work 工作量證明機(jī)制）。 

比較力量的共識(shí)有一個(gè)的缺陷，大家的力氣都耗費(fèi)在了拼力量中，最后沒勁兒爬山或玩水了。所以，很多人提出了PoS（Proof of Stack 權(quán)益證明機(jī)制）一類的算法，利用區(qū)塊鏈上的Token，將Token轉(zhuǎn)換為選票來投票決策。（注意，這里Token賬戶數(shù)量對(duì)應(yīng)的是系統(tǒng)用戶，而之前說不知道總數(shù)是不知道服務(wù)器數(shù)量。本質(zhì)上，PoW是在“系統(tǒng)運(yùn)維人員”之間進(jìn)行共識(shí)，而PoS一類的算法，相當(dāng)于在“系統(tǒng)用戶”之間進(jìn)行共識(shí)。）這種機(jī)制，在公平性上也存在著很多爭(zhēng)議。 

對(duì)于非公有鏈來說，情況簡(jiǎn)單了很多：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道總共的節(jié)點(diǎn)數(shù)，我們只要簡(jiǎn)單投票就可以了。但是，誰來組織投票？誰監(jiān)票誰唱票？ 

PBFT算法是一個(gè)經(jīng)典的解決這個(gè)問題的辦法（詳見本系列第八篇，拜占庭容錯(cuò)）。PBFT的核心方法就是：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都告訴其他所有節(jié)點(diǎn)自己的選票是啥，這樣，就不需要有人組織投票，有人監(jiān)票和唱票了，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有其他節(jié)點(diǎn)的投票結(jié)果，于是每個(gè)節(jié)點(diǎn)都按照多數(shù)票的決議來執(zhí)行就好了。 

人們對(duì)于PBFT算法也有關(guān)于公平性方面的爭(zhēng)議，對(duì)于一個(gè)包含有Token的系統(tǒng)，投票的權(quán)力和Token無關(guān)，導(dǎo)致作惡成本降低，在涉及到Token的重大問題上，可能會(huì)由于經(jīng)濟(jì)誘惑而導(dǎo)致作惡節(jié)點(diǎn)數(shù)量超過算法限制。（也就是說，這是運(yùn)維人員之間的共識(shí)，和用戶關(guān)系不大。） 

而在沒有拜占庭容錯(cuò)需求的分布式總賬系統(tǒng)中，還有效率更高的RAFT\PAXOS等算法，但是一般我們認(rèn)為，沒有拜占庭容錯(cuò)需求的分布式總賬系統(tǒng)不是區(qū)塊鏈系統(tǒng)。因此，這些算法單獨(dú)使用的話，并不能作為區(qū)塊鏈系統(tǒng)的共識(shí)算法。但是，他們可以通過和DPoS等算法結(jié)合，發(fā)揮重要作用。

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