區塊鏈共識驗證出塊判斷
⑴ 區塊鏈怎麼辨別
區塊鏈項目包括什麼，怎麼分辨？區塊鏈項目主要分為平台類、應用類、加密數字貨幣等幾大類，比如平台類應用讓開發者可以在區塊鏈上直接發行數字資產、編寫智能合約等，加密數字貨幣充當區塊鏈資產的「交換媒介，也是部分投資人的的盈利方式之一。在國內是不允許ICO的，對於小白用戶來說，分辨加密數字貨幣是非常難的事情，建議利用互聯網多查詢，關注相關資訊，也可以在幣查客上看他的監管信息。
如何辯別真正的區塊鏈數字貨幣
某個數字貨幣是否是一個有價值的幣種，在目前基本屬於「天使輪」階段而言，判定標准有三個，一是團隊，二是經濟模型，三是行業需求。
團隊的隨機性太大，在此不進行討論。本文首先對數字貨幣的經濟模型進行一個詳盡地分析，在隨後的文章中，筆者會根據不同行業對部分數字貨幣進行剖析。
嚴格來講，本文所涉及的經濟模型，並不完全等同於經濟學中所述概念。特指在數字貨幣中，貨幣的共識機制與激勵機制。
一、共識機制
共識機制是區塊鏈系統中各個節點達成一致的策略和方法，應根據系統類型及應用場景的不同靈活選取。
常用的共識機制主要有PoW、PoS、DPoS、PBFT（及其變種）等。另外，基於區塊鏈技術的不同應用場景，以及各種共識機制的特性，本文按照以下維度來評價各種共識機制的技術水平：
a)合規監管：是否支持超級許可權節點對全網節點、數據進行監管；
b)性能效率：交易達成共識被確認的效率；
c)資源消耗：共識過程中耗費的CPU、網路輸入輸出、存儲等計算機資源；
d)容錯性：防攻擊、防欺詐的能力。
1、PoW(ProofofWork)工作量證明：依賴機器進行數學運算來獲取記賬權，資源消耗相比其他共識機制高、可監管性弱，同時每次達成共識需要全網共同參與運算，性能效率比較低，容錯性方面允許全網50%節點出錯。
優點：（1）安全性高，系統穩定性好；（2）節點間無需交換額外的信息即可達成共識；（3）破壞系統需要投入極大的成本；（4）演算法簡單，容易實現。
缺點：（1）需要投入硬體成本及能源成本；（2）區塊的確認時間較長，而且需要等待多個確認；（3）由於比特幣的先發優勢，新的區塊鏈必須找到一種不同的散列演算法，否則就會面臨比特幣的算力攻擊；（4）容易產生分叉。
2、PoS（ProofofStake）權益證明：主要思想是節點記賬權的獲得難度與節點持有的權益成反比，相對於PoW，一定程度減少了數學運算帶來的資源消耗，性能也得到了相應的提升，但依然是基於哈希運算競爭獲取記賬權的方式，可監管性弱。該共識機制容錯性和PoW相同。
優點：（1）縮短了共識達成的時間；（2）不再需要大量消耗能源挖礦。
缺點：（1）還是需要挖礦，存在一定的資源浪費；（2）所有的確認都只是一個概率上的表達，而不是一個確定性的事情，理論上有可能存在其他攻擊影響。
3、DPoS(DelegateProofofStake)股份授權證明：與PoS的主要區別在於節點選舉若干代理人，由代理人驗證和記賬。其合規監管、性能、資源消耗和容錯性與PoS相似。
優點：（1）通過使用「代議制」，大幅提高達成共識的時間，為商業應用的開發提供了客觀條件；（2）大幅度減少了資源消耗。
缺點：（1）存在「代表」作惡的情況，需要制定相應的約束條件及替代方案；（2）需要在總節點數量與「代表」數量之間做好平衡。
4、PBFT（）實用拜占庭容錯：一種採用許可投票、少數服從多數來選舉領導者進行記賬的共識機制，但該共識機制允許拜占庭容錯。該共識機制允許強監管節點參與，具備許可權分級能力，性能更高，耗能更低，該演算法每輪記賬都會由全網節點共同選舉領導者，允許33%的節點作惡，容錯性為33%。
優點：（1）系統運轉可以脫離幣的存在，PBFT演算法共識各節點由業務的參與方或者監管方組成，安全性與穩定性由業務相關方保證；（2）共識的時延大約在2~5秒鍾，基本達到商用實時處理的要求；（3）共識效率高，可滿足高頻交易量的需求。
缺點：（1）當有1/3或以上記賬人停止工作後，系統將無法提供服務；（2）當有1/3或以上記賬人聯合作惡，且其它所有的記賬人被恰好分割為兩個網路孤島時，惡意記賬人可以使系統出現分叉，但是會留下密碼學證據。
二、激勵機制
激勵機制與共識機制有強關聯性的，不誇張的說，在一定程度上，共識機制決定了激勵機制的設計方式，也就是說，共識機制是激勵機制的充分條件（規模極小的私有鏈除外）。就二者在區塊鏈系統內的關系而言，共識機制的目的是產生區塊，而激勵機制則是給予區塊生產者的獎勵。
單就激勵機制而言，即數字貨幣如何發放。其中涉及到總量是否恆定，數字貨幣總量如何分配（投資人、團隊、礦工等），激活/解鎖/釋放/回購機制，數字貨幣權益等。
從二者關系看，數字貨幣分為兩種：一種是區塊鏈項目，擁有區塊鏈完整的架構，其經濟模型由共識機制與激勵機制組成；另一種是部署於區塊鏈上的分布式應用所發行的數字貨幣，僅需要設計優化後的激勵機制以維系整個應用的良性運轉即可。
2.1區塊鏈項目的激勵機制
激勵機制的設計源於以比特幣為代表的區塊鏈1.0時代。
比特幣是一個完全開源的公鏈項目，沒有眾籌，沒有項目方，整個區塊鏈運行的關鍵在於三點：
第一是底層代碼的准確性（已經經過了時間的檢驗）；
第二是共識演算法，採用PoW機制，簡單易用，在前期運行比特幣系統過程中，並無過多的資源浪費，這為大量普通網路節點接入比特幣系統提供了便捷，然而在專業的比特幣挖礦機器產生之後，難度系數增加，資源浪費在所難免，是為後話（中本聰可能低估了群體的智慧）；
第三是，激勵機制的設計，基於開源的公鏈必須提供給網路節點持續運行所必要的動力。比特幣約每十分鍾出一個區塊，前21萬個區塊，大概需要4年時間，第一個四年期每個區塊的激勵為：50個比特幣與該區塊內所有的交易費用，隨後的每21萬個區塊，獎勵減半，在2140年比特幣區塊獎勵將完全由區塊中的交易費用構成。
幾個要素構成了比特幣的激勵機制：
（1）比特幣的發行總量為2100萬枚，不增發；
（2）PoW共識機制決定了比特幣的分配方式為算力產生，100%分配給礦工；
（3）約每十分鍾產生一個區塊，區塊初始獎勵為50個比特幣，每21萬個區塊之後產量減半，具有「通縮」屬性，無回購銷毀機制；
（4）比特幣交易需要支付給礦工一定的數據打包費用。
以上是第一套區塊鏈的激勵機制：穩定的數字貨幣供應，維持整個系統運轉的礦工團體及數字貨幣分配方式，數字貨幣釋放機制，數字貨幣交易方式。這也成為區塊鏈項目中激勵機制設計的基礎框架。
隨著比特幣知名度的上升，用戶群體日益擴大，資源浪費，效率偏低等問題逐漸凸顯，後續區塊鏈項目在激勵機制設計上開始進行改進。
比如為了減少資源消耗而採取的PoS共識演算法，在此種演算法下新「挖掘」出的數字貨幣為全員共享而非礦工獨享，客觀上打壓了礦工的積極性，從而採用了數字貨幣「通脹」的形式，即增發一定數量的數字貨幣，然而數字貨幣的增發必然會造成貶值，因此，需要將新增的一部分數字貨幣返還持幣者作以補償。
再比如為了提高效率而採取DPoS共識演算法，設計機制與PoS類似，只不過將新增數字貨幣的分配方式從由代碼約定改為了由超級節點主觀分發。
總而言之，激勵機制的設計是不斷進化中的，但是仍然未擺脫經典模式的基本框架。
2.2分布式應用的激勵機制
分布式應用是指，部署與通用公有鏈或者行業公有鏈上的應用，如果把公鏈理解為操作系統，那麼分布式應用就是適配於這個系統的Applications。通常情況下，這些應用都會在所部署的公鏈上發行數字貨幣，暫且稱之為應用型數字貨幣。由於應用基於公鏈創建，所有特性受制於公鏈所能提供的功能。
應用型數字貨幣的經濟模型中，不需要進行共識機制的設計，只需要設計健康的激勵機制即可。
比如，頭部數字貨幣交易所Binance發布了一種數字貨幣，簡稱「BNB」，它是基於以太坊區塊鏈的ERC20標准數字貨幣。
BNB總量被限定為2億個，並承諾永不增發。50%數字貨幣對外發售，40%團隊持有，早期的天使投資人持有10%。持有BNB的用戶，在Binance平台上進行交易，可享受用足額BNB抵扣並享受5年內手續費逐級遞減的折扣；除了享受手續費折扣外，持有BNB的用戶可以享受眾多的空投活動。在這些權益之外，BNB項目團隊會在每季度拿出當季凈利潤的20%用於回購BNB並銷毀，直至所有BNB總量為1億個為止，具備了「通縮」屬性。
應用型數字貨幣的經濟模型大體如下：數字貨幣總量一般恆定；數字貨幣分配方式為：早期投資者與項目團隊持有一定比例的數字貨幣（約50%）；持有數字貨幣享受該分布式應用的部分權益。
當然，在數字貨幣數量（是否增發需根據所部屬平台和項目需求而定）、分配方式、比例和持幣權益方面都能依據項目需求進行調整。
三、如何設計數字貨幣的經濟模型
在這里，應該明確一個理念，價值回歸。我們可以將它延伸理解為互聯網下的共享經濟模式在區塊鏈領域的擴展。即區塊鏈項目的價值是由參與者共同創造的，應該由區塊鏈參與者共享。
那麼如果要為一個區塊鏈項目或者分布式應用設計一個合理的經濟模型，應該從哪些方面加以考慮呢？
3.1共識機制的選用
對區塊鏈項目而言，經濟模型的設計比較難，即便現有的幾大區塊鏈項目，其經濟模型的設計也並非盡善盡美的。
在共識演算法的選擇上，要參照符合監管，利於性能效率提升，盡量避免過度的資源消耗，具有一定的容錯性四個方面加以考慮。
結合主流的共識演算法如PoW、PoS、DPoS、PBFT（及其變種）等，其中DPoS、PBFT（及其變種）兩種演算法在上述四方面能夠做到一個較好的平衡。目前國內的區塊鏈項目多採用PBFT及其變種演算法作為共識機制即是例證。
當然，隨著未來人類科技的不斷進步，更新的、更能夠得到有效監管、效率更高的演算法可能會逐漸被人發現並加以運用。
3.2激勵機制的設計
激勵機制的重要性無需贅言。在確定採取何種共識機制之後，下一步就需要設計合理的激勵機制以保證區塊鏈項目的良好運轉和持續發展。
下面將從數字貨幣總量、分配方式、釋放/回購機制、持幣權益四個方面進行探討。
（1）數字貨幣總量供應
數字貨幣的總量依據所屬行業及項目需求而定，避免預期價格異常而導致與法幣兌換差額較大：例如，一個關於資產管理的區塊鏈項目，預期資產管理市值為50億美元，發行數字貨幣的數量應不少於50億枚為佳。
（2）數字貨幣分配方式
這里的分配方式是指，在所發行數字貨幣的總數中，早期投資者、團隊、社區等分別持有的數量。
在當前市場中，為了維持價格的穩定，防止遊子惡意做空，促進區塊鏈項目生態健康，團隊持有一定比例的數字貨幣是十分必要的。
（3）數字貨幣釋放/回購機制
在比特幣中即「挖礦」，在非PoW共識機制的區塊鏈項目中，數字貨幣的有三種形式釋放：一種是前期預售；第二種就是行為（包括但不限於：交易、運動、內容生產）釋放；最後一種為線性釋放，即固定周期內釋放固定數量的數字貨幣，直至全部釋放完畢（三種方法也可同時使用）。
回購機制是項目方對持幣者的回饋措施之一，使用回購銷毀的方式對市值進行管理，對所有持幣者進行「分紅」。
（4）數字貨幣權益
根據區塊鏈賦予不同的行業來看，一般具有交易、應用中消費、持幣享受平台利潤分成（類似於持股）、空投等福利。
四、案例示範
項目名稱：X
代幣名稱：XT
核心產品：基於AI大數據的數字貨幣智能投顧平台
1行業背景
尋找行業痛點：資產管理需要專業的團隊與知識，然而現在大多數數字貨幣投資者並不具備；數字貨幣市場行情波動巨大，在行情下挫中，投資者無法對資產進行保值。
2自身優勢
在股票、期貨市場深耕多年，有成熟、高素質資產管理團隊；AI大數據團隊技術實力強勁。
3市場調研
進行市場調研之後，預估未來5年內，資產管理的市值約為10億美元。
4數字貨幣總量
在考慮預期資產管理市值、開發周期與難度後，考慮發行基於以太坊ERC20數字貨幣XT，數量20億枚，永不增發。
5分配方式
早期投資人持有10%，團隊持有20%，商務運營10%，社區建設10%，投資者持有50%。
6數字貨幣釋放/回購機制
釋放機制分為三類：
第一類：商務運營持幣部分為全部解鎖，用途限定為商務及運營活動；
第二類：社區建設部分的釋放機制為，社區成員發布獨家資訊、合作平台發布獨家項目進展等行為，根據參與ID數，釋放相應比例XT（發布者與參與者各獲得50%），直至全部釋放完成（釋放完成之後，後續獎勵來源於平台利潤池）；
第三類：投資者持主流數字貨幣，在平台中進行資產管理，根據兌換比例，釋放一定數量的XT，早期投資人與團隊持有部分同步，按比例解鎖；
回購機制為：所得利潤（以XT計）的50%返還給持幣者；剩餘進入平台利潤池中，按月對利潤池中的50%的XT進行銷毀，直至XT總量為10億枚；其餘作為平台生態建設基金；
7數字貨幣權益
利潤分成：持有XT，是為平台用戶，可以享受平台利潤50%的分成；
平台治理：參與平台活動享受XT獎勵、其他項目方的空投活動；
功能定製：可基於平台AI大數據，投資者可購買針對個人交易策略進行優化的服務
如何分辨真假區塊鏈？有一類特殊的人群，喜歡各種各樣的金融投資項目，一年到頭來都在找項目，尤其是在區塊鏈領域，造就了巨大財富奇跡的背景下也激發了很多披著區塊鏈外衣的資金盤項目，而這些找項目的投資者就理所應當的成為了各種紛繁雜亂項目的韭菜，把項目當成事業來干，結果傷人傷己！究其原因，一個是沒有足夠的認知，一個是心態不對，不能總想著一夜暴富，真正好的事業是腳踏實地經過時間的價值積累干出來的，不具備這樣的正確心態就會像上面提到的人，一直在找項目做，到頭來傷人傷己；認知的提高的方法除了花錢買教訓最好的當然就是學習了，而學習最高效的途徑當然是學習成體系的知識，而極光社區就恰恰提供了這樣一個專業的學習平台，免費普及結構化體系化的區塊鏈知識，這里先給大家普及一下防騙知識
第一，首先清楚一個事實，國內還沒有真正成熟的幣圈，絕大多數都是披著區塊鏈外衣的資金盤項目，所以選擇的時候一定多方了解慎之又慎，重點是保住自己的本金！
第二，如何分辨真假：
從准入門檻判斷，真正的區塊鏈項目沒有準入門檻，誰都可以參加，資產大小都可以參加，而且自由進出，不要你的本金，不託管資金，資產永遠歸用戶所有，
從收益分配來看，真正的區塊鏈的收益是用戶通過貢獻所得而不是所謂的拉人頭，是真正能造血產生價值的，而不是零和游戲
第三，如何區分是不是真正的去中心化：
從產品側看，代碼要全部開源上鏈；經過權威審計；數據全部在鏈上，不存儲與侵犯用戶數據，
從治理側來看，由DAO組織發起與運行；擁有自己的治理小組；擁有自己的提案機制
可以從哪些角度判斷一個區塊鏈項目的好壞呢？從行業角度來說，這一年區塊鏈行業的發展有了很大的進步。我們熟悉的一些項目，在一段時間內都快速地切入了市場。但是從整體來看，市場上對於區塊鏈項目的評價標准已經發生了很大變化。那麼究竟應該如何去判斷一個區塊鏈項目好不好呢？
1.落地的節點數量
從數據上來看，目前使用比特幣做區塊鏈的公司有很多，這些公司的核心成員都是各自領域的專家，但是他們仍然在不斷地創新，在區塊鏈行業中探索出了新的方向和方法，實現區塊鏈行業的快速發展。而他們之所以能夠取得這些成就就是因為在比特幣之外，他們還研發出一些新事物來適應市場發展需要。這是一種創新和冒險精神，也是整個區塊鏈行業發展下去的動力和源泉。
因此我們可以從多個維度來評價一個項目是否具備相應的技術實力。而在現在大多數行業中已經不具備這種能力了，但有的團隊卻還在不斷地投入研發、更新技術、改進系統。所以在這個方面是要重點考察的。
2.項目方的資金實力
對於一個項目而言，盈利模式在哪一年、收入多少、利潤如何、有多少盈利等都是很重要的一個指標。而且，我們需要了解到項目的創始人對這個項目擁有什麼樣的態度，有什麼樣的資源傾向，以及資金如何投入到這個項目當中去。此外還有一點就是，當我們想要看一個區塊鏈項目是否有實力做它融資之前需要了解其創始人是否有雄厚的資金實力來支撐這個項目的發展。
3.生態資源的數量和質量
在去選擇一個項目時，我們還需要對這個項目所在的生態資源進行一個基本的了解和分析。比如：生態資源裡面有哪些人、哪些資源比較重要。目前在做項目團隊是否具備項目落地經驗、核心團隊是否具備非常強的業務能力、團隊中是否有人才、團隊有沒有非常好的發展規劃等等。
4.社區氛圍怎麼樣，用戶體驗如何
社區氛圍可以說是一家公司是否成功的一個非常重要的因素。在這個平台上，除了公司之外還有社區。社區是一個好項目非常重要的基礎條件。一個項目如果沒有社區作支撐，它最終也只會是個空殼公司。如果一個項目本身就是由普通用戶組成的社區，那麼它在未來發展中也只會是這個樣子。一個項目想要成功，必須要有用戶的支持和擁護！
⑵ 區塊鏈如何排序共識,區塊鏈是按照什麼順序將數據區塊以順序相連
區塊鏈的四種共識機制區塊鏈的共識機制可以分為以下四類:權益證明機制、工作量證明機制、Pool驗證和池股份授權證明機制。
區塊鏈，就是一個又一個區塊組成的鏈條。每一個區塊中保存了一定的信息，它們按照各自產生的時間順序連接成鏈條。這個鏈條被保存在所有的伺服器中，只要整個系統中有一台伺服器可以工作，整條區塊鏈就是安全的。這些伺服器在區塊鏈系統中被稱為節點，它們為整個區塊鏈系統提供存儲空間和算力支持。
區塊鏈---共識演算法
PoW演算法是一種防止分布式服務資源被濫用、拒絕服務攻擊的機制。它要求節點進行適量消耗時間和資源的復雜運算，並且其運算結果能被其他節點快速驗算，以耗用時間、能源做擔保，以確保服務與資源被真正的需求所使用。
PoW演算法中最基本的技術原理是使用哈希演算法。假設求哈希值Hash(r)，若原始數據為r（raw），則運算結果為R（Result）。
R=Hash(r)
哈希函數Hash()的特性是，對於任意輸入值r，得出結果R，並且無法從R反推回r。當輸入的原始數據r變動1比特時，其結果R值完全改變。在比特幣的PoW演算法中，引入演算法難度d和隨機值n，得到以下公式：
Rd=Hash(r+n)
該公式要求在填入隨機值n的情況下，計算結果Rd的前d位元組必須為0。由於哈希函數結果的未知性，每個礦工都要做大量運算之後，才能得出正確結果，而算出結果廣播給全網之後，其他節點只需要進行一次哈希運算即可校驗。PoW演算法就是採用這種方式讓計算消耗資源，而校驗僅需一次。
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PoS演算法要求節點驗證者必須質押一定的資金才有挖礦打包資格，並且區域鏈系統在選定打包節點時使用隨機的方式，當節點質押的資金越多時，其被選定打包區塊的概率越大。
POS模式下，每個幣每天產生1幣齡，比如你持有100個幣，總共持有了30天，那麼，此時你的幣齡就為3000。這個時候，如果你驗證了一個POS區塊，你的幣齡就會被清空為0，同時從區塊中獲得相對應的數字貨幣利息。
節點通過PoS演算法出塊的過程如下：普通的節點要成為出塊節點，首先要進行資產的質押，當輪到自己出塊時，打包區塊，然後向全網廣播，其他驗證節點將會校驗區塊的合法性。
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DPoS演算法和PoS演算法相似，也採用股份和權益質押。
但不同的是，DPoS演算法採用委託質押的方式，類似於用全民選舉代表的方式選出N個超級節點記賬出塊。
選民把自己的選票投給某個節點，如果某個節點當選記賬節點，那麼該記賬節點往往在獲取出塊獎勵後，可以採用任意方式來回報自己的選民。
這N個記賬節點將輪流出塊，並且節點之間相互監督，如果其作惡，那麼會被扣除質押金。
通過信任少量的誠信節點，可以去除區塊簽名過程中不必要的步驟，提高了交易的速度。
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拜占庭問題：
拜占庭是古代東羅馬帝國的首都，為了防禦在每塊封地都駐扎一支由單個將軍帶領的軍隊，將軍之間只能靠信差傳遞消息。在戰爭時，所有將軍必須達成共識，決定是否共同開戰。
但是，在軍隊內可能有叛徒，這些人將影響將軍們達成共識。拜占庭將軍問題是指在已知有將軍是叛徒的情況下，剩餘的將軍如何達成一致決策的問題。
BFT：
BFT即拜占庭容錯，拜占庭容錯技術是一類分布式計算領域的容錯技術。拜占庭假設是對現實世界的模型化，由於硬體錯誤、網路擁塞或中斷以及遭到惡意攻擊等原因，計算機和網路可能出現不可預料的行為。拜占庭容錯技術被設計用來處理這些異常行為，並滿足所要解決的問題的規范要求。
拜占庭容錯系統：
發生故障的節點被稱為拜占庭節點，而正常的節點即為非拜占庭節點。
假設分布式系統擁有n台節點，並假設整個系統拜占庭節點不超過m台（n≥3m+1），拜占庭容錯系統需要滿足如下兩個條件：
另外，拜占庭容錯系統需要達成如下兩個指標：
PBFT即實用拜占庭容錯演算法，解決了原始拜占庭容錯演算法效率不高的問題，演算法的時間復雜度是O(n^2)，使得在實際系統應用中可以解決拜占庭容錯問題
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PBFT是一種狀態機副本復制演算法，所有的副本在一個視圖（view）輪換的過程中操作，主節點通過視圖編號以及節點數集合來確定，即：主節點p=vmod|R|。v：視圖編號，|R|節點個數，p：主節點編號。
PBFT演算法的共識過程如下：客戶端（Client）發起消息請求（request），並廣播轉發至每一個副本節點（Replica），由其中一個主節點（Leader）發起提案消息pre-prepare，並廣播。其他節點獲取原始消息，在校驗完成後發送prepare消息。每個節點收到2f+1個prepare消息，即認為已經准備完畢，並發送commit消息。當節點收到2f+1個commit消息，客戶端收到f+1個相同的reply消息時，說明客戶端發起的請求已經達成全網共識。
具體流程如下：
客戶端c向主節點p發送REQUEST,o,t,c請求。o:請求的具體操作，t:請求時客戶端追加的時間戳，c：客戶端標識。REQUEST:包含消息內容m，以及消息摘要d(m)。客戶端對請求進行簽名。
主節點收到客戶端的請求，需要進行以下交驗：
a.客戶端請求消息簽名是否正確。
非法請求丟棄。正確請求，分配一個編號n，編號n主要用於對客戶端的請求進行排序。然後廣播一條PRE-PREPARE,v,n,d,m消息給其他副本節點。v：視圖編號，d客戶端消息摘要，m消息內容。PRE-PREPARE,v,n,d進行主節點簽名。n是要在某一個范圍區間內的[h,H]，具體原因參見垃圾回收章節。
副本節點i收到主節點的PRE-PREPARE消息，需要進行以下交驗：
a.主節點PRE-PREPARE消息簽名是否正確。
b.當前副本節點是否已經收到了一條在同一v下並且編號也是n，但是簽名不同的PRE-PREPARE信息。
c.d與m的摘要是否一致。
d.n是否在區間[h,H]內。
非法請求丟棄。正確請求，副本節點i向其他節點包括主節點發送一條PREPARE,v,n,d,i消息,v,n,d,m與上述PRE-PREPARE消息內容相同，i是當前副本節點編號。PREPARE,v,n,d,i進行副本節點i的簽名。記錄PRE-PREPARE和PREPARE消息到log中，用於ViewChange過程中恢復未完成的請求操作。
主節點和副本節點收到PREPARE消息，需要進行以下交驗：
a.副本節點PREPARE消息簽名是否正確。
b.當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。
c.n是否在區間[h,H]內。
d.d是否和當前已收到PRE-PPREPARE中的d相同
非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的PREPARE消息，則向其他節點包括主節點發送一條COMMIT,v,n,d,i消息，v,n,d,i與上述PREPARE消息內容相同。COMMIT,v,n,d,i進行副本節點i的簽名。記錄COMMIT消息到日誌中，用於ViewChange過程中恢復未完成的請求操作。記錄其他副本節點發送的PREPARE消息到log中。
主節點和副本節點收到COMMIT消息，需要進行以下交驗：
a.副本節點COMMIT消息簽名是否正確。
b.當前副本節點是否已經收到了同一視圖v下的n。
c.d與m的摘要是否一致。
d.n是否在區間[h,H]內。
非法請求丟棄。如果副本節點i收到了2f+1個驗證通過的COMMIT消息，說明當前網路中的大部分節點已經達成共識，運行客戶端的請求操作o，並返回REPLY,v,t,c,i,r給客戶端，r：是請求操作結果，客戶端如果收到f+1個相同的REPLY消息，說明客戶端發起的請求已經達成全網共識，否則客戶端需要判斷是否重新發送請求給主節點。記錄其他副本節點發送的COMMIT消息到log中。
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如果主節點作惡，它可能會給不同的請求編上相同的序號，或者不去分配序號，或者讓相鄰的序號不連續。備份節點應當有職責來主動檢查這些序號的合法性。
如果主節點掉線或者作惡不廣播客戶端的請求，客戶端設置超時機制，超時的話，向所有副本節點廣播請求消息。副本節點檢測出主節點作惡或者下線，發起ViewChange協議。
ViewChange協議：
副本節點向其他節點廣播VIEW-CHANGE,v+1,n,C,P,i消息。n是最新的stablecheckpoint的編號，C是2f+1驗證過的CheckPoint消息集合，P是當前副本節點未完成的請求的PRE-PREPARE和PREPARE消息集合。
當主節點p=v+1mod|R|收到2f個有效的VIEW-CHANGE消息後，向其他節點廣播NEW-VIEW,v+1,V,O消息。V是有效的VIEW-CHANGE消息集合。O是主節點重新發起的未經完成的PRE-PREPARE消息集合。PRE-PREPARE消息集合的選取規則：
副本節點收到主節點的NEW-VIEW消息，驗證有效性，有效的話，進入v+1狀態，並且開始O中的PRE-PREPARE消息處理流程。
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在上述演算法流程中，為了確保在ViewChange的過程中，能夠恢復先前的請求，每一個副本節點都記錄一些消息到本地的log中，當執行請求後副本節點需要把之前該請求的記錄消息清除掉。
最簡單的做法是在Reply消息後，再執行一次當前狀態的共識同步，這樣做的成本比較高，因此可以在執行完多條請求K（例如：100條）後執行一次狀態同步。這個狀態同步消息就是CheckPoint消息。
副本節點i發送CheckPoint,n,d,i給其他節點，n是當前節點所保留的最後一個視圖請求編號，d是對當前狀態的一個摘要，該CheckPoint消息記錄到log中。如果副本節點i收到了2f+1個驗證過的CheckPoint消息，則清除先前日誌中的消息，並以n作為當前一個stablecheckpoint。
這是理想情況，實際上當副本節點i向其他節點發出CheckPoint消息後，其他節點還沒有完成K條請求，所以不會立即對i的請求作出響應，它還會按照自己的節奏，向前行進，但此時發出的CheckPoint並未形成stable。
為了防止i的處理請求過快，設置一個上文提到的高低水位區間[h,H]來解決這個問題。低水位h等於上一個stablecheckpoint的編號，高水位H=h+L，其中L是我們指定的數值，等於checkpoint周期處理請求數K的整數倍，可以設置為L=2K。當副本節點i處理請求超過高水位H時，此時就會停止腳步，等待stablecheckpoint發生變化，再繼續前進。
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在區塊鏈場景中，一般適合於對強一致性有要求的私有鏈和聯盟鏈場景。例如，在IBM主導的區塊鏈超級賬本項目中，PBFT是一個可選的共識協議。在Hyperledger的Fabric項目中，共識模塊被設計成可插拔的模塊，支持像PBFT、Raft等共識演算法。
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Raft基於領導者驅動的共識模型，其中將選舉一位傑出的領導者(Leader)，而該Leader將完全負責管理集群，Leader負責管理Raft集群的所有節點之間的復制日誌。
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下圖中，將在啟動過程中選擇集群的Leader（S1），並為來自客戶端的所有命令/請求提供服務。Raft集群中的所有節點都維護一個分布式日誌（復制日誌）以存儲和提交由客戶端發出的命令（日誌條目）。Leader接受來自客戶端的日誌條目，並在Raft集群中的所有關注者（S2，S3，S4，S5）之間復制它們。
在Raft集群中，需要滿足最少數量的節點才能提供預期的級別共識保證，這也稱為法定人數。在Raft集群中執行操作所需的最少投票數為(N/2+1)，其中N是組中成員總數，即投票至少超過一半，這也就是為什麼集群節點通常為奇數的原因。因此，在上面的示例中，我們至少需要3個節點才能具有共識保證。
如果法定仲裁節點由於任何原因不可用，也就是投票沒有超過半數，則此次協商沒有達成一致，並且無法提交新日誌。
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數據存儲：Tidb/TiKV
日誌：阿里巴巴的DLedger
服務發現：Consuletcd
集群調度：HashiCorpNomad
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只能容納故障節點(CFT)，不容納作惡節點
順序投票，只能串列apply，因此高並發場景下性能差
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Raft通過解決圍繞Leader選舉的三個主要子問題，管理分布式日誌和演算法的安全性功能來解決分布式共識問題。
當我們啟動一個新的Raft集群或某個領導者不可用時，將通過集群中所有成員節點之間協商來選舉一個新的領導者。因此，在給定的實例中，Raft集群的節點可以處於以下任何狀態:追隨者(Follower)，候選人(Candidate)或領導者(Leader)。
系統剛開始啟動的時候，所有節點都是follower，在一段時間內如果它們沒有收到Leader的心跳信號，follower就會轉化為Candidate；
如果某個Candidate節點收到大多數節點的票，則這個Candidate就可以轉化為Leader，其餘的Candidate節點都會回到Follower狀態；
一旦一個Leader發現系統中存在一個Leader節點比自己擁有更高的任期(Term)，它就會轉換為Follower。
Raft使用基於心跳的RPC機制來檢測何時開始新的選舉。在正常期間，Leader會定期向所有可用的Follower發送心跳消息（實際中可能把日誌和心跳一起發過去）。因此，其他節點以Follower狀態啟動，只要它從當前Leader那裡收到周期性的心跳，就一直保持在Follower狀態。
當Follower達到其超時時間時，它將通過以下方式啟動選舉程序：
根據Candidate從集群中其他節點收到的響應，可以得出選舉的三個結果。
共識演算法的實現一般是基於復制狀態機（Replicatedstatemachines），何為復制狀態機：
簡單來說：相同的初識狀態+相同的輸入=相同的結束狀態。不同節點要以相同且確定性的函數來處理輸入，而不要引入一下不確定的值，比如本地時間等。使用replicatedlog是一個很不錯的注意，log具有持久化、保序的特點，是大多數分布式系統的基石。
有了Leader之後，客戶端所有並發的請求可以在Leader這邊形成一個有序的日誌（狀態）序列，以此來表示這些請求的先後處理順序。Leader然後將自己的日誌序列發送Follower，保持整個系統的全局一致性。注意並不是強一致性，而是最終一致性。
日誌由有序編號（logindex）的日誌條目組成。每個日誌條目包含它被創建時的任期號（term），和日誌中包含的數據組成，日誌包含的數據可以為任何類型，從簡單類型到區塊鏈的區塊。每個日誌條目可以用[term,index,data]序列對表示，其中term表示任期，index表示索引號，data表示日誌數據。
Leader嘗試在集群中的大多數節點上執行復制命令。如果復製成功，則將命令提交給集群，並將響應發送回客戶端。類似兩階段提交(2PC)，不過與2PC的區別在於，leader只需要超過一半節點同意（處於工作狀態）即可。
leader、follower都可能crash，那麼follower維護的日誌與leader相比可能出現以下情況
當出現了leader與follower不一致的情況，leader強制follower復制自己的log，Leader會從後往前試，每次AppendEntries失敗後嘗試前一個日誌條目（遞減nextIndex值），直到成功找到每個Follower的日誌一致位置點（基於上述的兩條保證），然後向後逐條覆蓋Followers在該位置之後的條目。所以丟失的或者多出來的條目可能會持續多個任期。
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要求候選人的日誌至少與其他節點一樣最新。如果不是，則跟隨者節點將不投票給候選者。
意味著每個提交的條目都必須存在於這些伺服器中的至少一個中。如果候選人的日誌至少與該多數日誌中的其他日誌一樣最新，則它將保存所有已提交的條目，避免了日誌回滾事件的發生。
即任一任期內最多一個leader被選出。這一點非常重要，在一個復制集中任何時刻只能有一個leader。系統中同時有多餘一個leader，被稱之為腦裂（brainsplit），這是非常嚴重的問題，會導致數據的覆蓋丟失。在raft中，兩點保證了這個屬性：
因此，某一任期內一定只有一個leader。
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當集群中節點的狀態發生變化（集群配置發生變化）時，系統容易受到系統故障。因此，為防止這種情況，Raft使用了一種稱為兩階段的方法來更改集群成員身份。因此，在這種方法中，集群在實現新的成員身份配置之前首先更改為中間狀態（稱為聯合共識）。聯合共識使系統即使在配置之間進行轉換時也可用於響應客戶端請求，它的主要目的是提升分布式系統的可用性。
什麼是區塊鏈共識？所謂「共識機制」，是通過特殊節點的投票，在很短的時間內完成對交易的驗證和確認；對一筆交易，如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。再通俗一點來講，如果中國一名微博大V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識，但他們都一致認為你是個好人，那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。
區塊鏈作為一種按時間順序存儲數據的數據結構，可支持不同的共識機制。共識機制是區塊鏈技術的重要組件。區塊鏈共識機制的目標是使所有的誠實節點保存一致的區塊鏈視圖，同時滿足兩個性質：
1）一致性。所有誠實節點保存的區塊鏈的前綴部分完全相同。
2）有效性。由某誠實節點發布的信息終將被其他所有誠實節點記錄在自己的區塊鏈中。
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