垃圾再回收區塊鏈

1. 綠點協議GP

綠點協議打造一個區塊鏈+支付+社區+消費的生態模式，這種新模式形式是一個前所未見的數字垃圾分類回收應用生態。

2. 粵能環保的智能垃圾分類設備都是自己研發的嗎

邀請到粵能環保創始人羅惠軍，通過線上會議的方式，分享粵能環保如何通過通過自身在行業的先發優勢和技術優勢建構壁壘，為企業和政府提供完整的垃圾分類回收運營全套解決方案，創造垃圾分類新時尚。先發優勢，放眼技術創新早在2015年，垃圾分類還沒有走進公眾視野的時候，粵能環保就已經開始開始布局垃圾分類相關方案及智能產品的研發工作。俗話說「早起的鳥兒有蟲吃」，較早的布局為粵能積累了豐富的運營經驗和行業客戶資源。粵能環保的創始人羅惠軍先生，有十年電子產品研發經驗和十年以上的環衛設備生產經驗，豐富的經驗和對需求的了解，讓其研發生產的智能垃圾分類設備更加適用於運營服務。

（一）新服務在粵能的「五新」平台上，配備了最新一代具有人工智慧的多功能機器人，對居民進行垃圾分類的日常宣傳和培訓，指導居民正確分類投放。除垃圾分類知識之外，機器人還掌握了豐富的天文、地理等自然常識，能和居民形成互動，隨時回答居民提出的各類問題，提升居民尤其是青少年參與垃圾分類的趣味性。（二）新技術粵能將人臉識別、語音識別、圖像識別、區塊鏈等數項頂尖創新技術在廣泛運用到了產品生產中。安裝的快速人臉識別技術的回收系統，識別准確率達到99.9%，識別速率快速到0.001秒；具有語音識別的智能機器人，在面對居民提出的垃圾分類問題時，可迅速給出答案，從而指導其科學投放；通過圖像識別技術，可以對居民的投放行為進行糾錯，並對其投放結果進行即時評分；在後端，粵能採用了區塊鏈技術進行數據存儲，讓所有上傳數據更加真實和安全。（三）新製造如果說「新技術」代表了粵能對前沿技術的學習和應用能力，那麼「新製造」則代表了粵能優化產品的能力。「五新」平台內的回收設備具有壓縮和粉碎功能，所有製造設備材料具有防高溫、高寒和抗腐蝕性能，同時平台內還配備了一台日處理2噸的廚余垃圾處理設備，該設備運用有氧發酵原理，在傳統製造的基礎上進一步優化和改進結構，做到無廢水、廢氣排放，對居民生活環境不造成任何污染，既減少了運輸環節，又達到了廚余垃圾減量達80%以上的良好效果。（四）新金融在「五新」平台上搭載有線上商城和線下商戶聯盟，實現居民對獎勵積分線上、線下消費綜合體驗。通過建立綠色賬戶，居民通過參與垃圾分類獲取積分獎勵，積分可以提現，支持各類電子錢包和銀行卡；積分還可以網上商城購物、禮品兌換機兌換禮品。平台內還配有觸摸屏消費終端，居民可實現無卡、無現金、無手機支付模式，打造線下無人值守商超的模式基本形成。（五）新能源此「新能源」非傳統意義上的能源， 「五新」平台能自動採集所有垃圾分類的投放數據、行為數據、消費數據、節能數據、設備數據等多項數據，並實現對數據的分析、決策、需求、分享等大數據功能，從而通過大數據的應用，讓數據成為推動垃圾分類事業的「新能源」。綠色生活，創造永續地球不僅在產品研發方面頻頻發力，粵能在運營方面也有著不俗的實力。目前，粵能的再生資源智能回收箱已迭代至第五代，搭載IC卡讀取、APP掃碼、人臉識別、聲音識別、圖像識別等技術。基於智能回收箱，居民可通過掃碼或者人臉識別的方式驗證身份，按類投遞垃圾後能獲得相應的積分。積分可用於手機提現、網購、線下禮品兌換機及消費終端上的兌換禮品和提現。

3. 垃圾分類概念

垃圾分類是指按一定規定或標准將垃圾分類儲存、分類投放和分類搬運，從而轉變成公共資源的一系列活動的總稱。分類的目的是提高垃圾的資源價值和經濟價值，力爭物盡其用，減少垃圾處理量和處理設備，降低處理成本，減少土地資源的消耗，具有社會、經濟、生態等幾方面的效益。
垃圾在分類儲存階段屬於公眾的私有品，垃圾經公眾分類投放後成為公眾所在小區或社區的區域性准公共資源，垃圾分類搬運到垃圾集中點或轉運站後成為沒有排除性的公共資源。從國內外各城市對生活垃圾分類的方法來看，大多都是根據垃圾的成分、產生量，結合本地垃圾的資源利用和處理方式等來進行分類的。

垃圾分類處理的優點如下：
減少土地侵蝕
生活垃圾中有些物質不易降解，使土地受到嚴重侵蝕。垃圾分類，去掉可以回收的、不易降解的物質，減少垃圾數量達60%以上。
減少污染
中國的垃圾處理多採用衛生填埋甚至簡易填埋的方式，佔用上萬畝土地；並且蟲蠅亂飛，污水四溢，臭氣熏天，嚴重污染環境。
土壤中的廢塑料會導致農作物減產；拋棄的廢塑料被動物誤食，導致動物死亡的事故時有發生。因此回收利用還可以減少危害。
變廢為寶
中國每年使用塑料快餐盒達40億個，方便麵碗5~7億個，一次性筷子數十億雙，這些占生活垃圾的8~15%。1噸廢塑料可回煉600公斤的柴油。回收1500噸廢紙，可免於砍伐用於生產1200噸紙的林木。一噸易拉罐熔化後能結成一噸很好的鋁塊，可少採20噸鋁礦。生活垃圾中有30%~40%可以回收利用，應珍惜這個小本大利的資源。 大家也可以利用易拉罐製作筆盒，既環保，又節約資源。
而且，垃圾中的其他物質也能轉化為資源，如食品、草木和織物可以堆肥，生產有機肥料；垃圾焚燒可以發電、供熱或製冷；磚瓦、灰土可以加工成建材等等。如果能充分挖掘回收生活垃圾中蘊含的資源潛力。可見，消費環節產生的垃圾如果及時進行分類，回收再利用是解決垃圾問題的最好途徑。
總結
垃圾分類的好處是顯而易見的。垃圾分類後被送到工廠而不是填埋場，既省下了土地，又避免了填埋或焚燒所產生的污染，還可以變廢為寶。這場人與垃圾的戰役中，人們把垃圾從敵人變成了朋友。
因此進行垃圾分類收集可以減少垃圾處理量和處理設備，降低處理成本，減少土地資源的消耗，具有社會、經濟、生態三方面的效益。

4. 深入理解GC垃圾回收機制

在我們程序運行中會不斷創建新的對象，這些對象會存儲在內存中，如果沒有一套機制來回收這些內存，那麼被佔用的內存會越來越多，可用內存會越來越少，直至內存被消耗完。於是就有了一套垃圾回收機制來做這件維持系統平衡的任務。

1.確保被引用對象的內存不被錯誤的回收
2.回收不再被引用的對象的內存空間

給對象中添加一個引用計數器，每當有一個地方引用它時，計數器值就加1；當引用失效時， 計數器值就減1；任何時刻計數器為0的對象就是不可能再被使用的。

優點：引用計數收集器可以很快地執行，交織在程序的運行之中。
缺點：很難處理循環引用，比如上圖中相互引用的兩個對象，計數器不為0，則無法釋放，但是這樣的對象存在是沒有意義的，空占內存了。

引用計數法處理不了的相互引用的問題，那麼就有了可達性分析來解決了這個問題。

從GC Roots作為起點，向下搜索它們引用的對象，可以生成一棵引用樹，樹的節點視為可達對象，反之最終不能與GC Roots有引用關系的視為不可達，不可達對象即為垃圾回收對象。

我自己的理解是，皇室家族每過一段時間，會進行皇室成員排查，從皇室第一代開始往下找血緣關系的後代，如果你跟第一代皇室沒有關系，那麼你就會被剔除皇室家族。

1.虛擬機棧中引用的對象（正在運行的方法使用到的變數、參數等）
2.方法區中類靜態屬性引用的對象（static關鍵字聲明的欄位）
3.方法區中常量引用的對象，(也就是final關鍵字聲明的欄位)
4.本地方法棧中引用的對象（native方法）

1.顯示地賦予某個對象為null，切斷可達性

在main方法中創建objectA、objectB兩個局部變數，而且相互引用。相互引用直接調System.gc()是回收不了的。而將兩者都置為null，切斷相互引用，切斷了可達性，與GCRoots無引用，那麼這兩個對象就會被回收調。

2.將對象的引用指向另一個對象

這里將one的引用也指向了two引用指向的對象，那麼one原本指向的對象就失去了GCRoots引用，這里就判斷該對象可被回收。

3.局部對象的使用

當方法執行完，局部變數object對象會被判定為可回收對象。

4.只有軟、弱、虛引用與之關聯
new出來的對象被強引用了，就需要去掉強引用，改為弱引用。被弱引用之後，需要置空來幹掉強引用，達到隨時可回收的效果。

只被軟引用的對象在內存不足的情況，可能會被GC回收掉。

只被弱引用持有的對象，隨時都可能被GC回收，該對象就為可回收對象。

是不是被判定為了可回收對象，就一定會被回收了呢。其實Ojbect類中還有一個finalize方法。這個方法是對象在被GC回收之前會被觸發的方法。

該方法翻譯過來就是：當垃圾回收確定不再有對該對象的引用時，由垃圾回收器在對象上調用。子類重寫finalize方法以處置系統資源或執行其他清除。說人話就是對象死前會給你一個迴光返照，讓你清醒一下，想干什麼就干什麼，甚至可以把自己救活。我們可以通過重寫finalize方法，來讓對象復活一下。

示例：

執行的結果：

這里我們重寫FinalizeGC類的finalize方法， 使用FinalizeGC.instance = this語句，讓對象又有了引用，不再被判定為可回收對象，這里就活了。然後再置空再回收一下，這個對象就死了，沒有再被救活了。所以finalize方法只能被執行一次，沒有再次被救活的機會。

在JDK1.8版本廢棄了永久代，替代的是元空間（MetaSpace），元空間與永久代上類似，都是方法區的實現，他們最大區別是：元空間並不在JVM中，而是使用本地內存。
元空間有注意有兩個參數：

MetaspaceSize ：初始化元空間大小，控制發生GC閾值
MaxMetaspaceSize ： 限制元空間大小上限，防止異常佔用過多物理內存
為什麼移除永久代？
移除永久代原因：為融合HotSpot JVM與JRockit VM（新JVM技術）而做出的改變，因為JRockit沒有永久代。
有了元空間就不再會出現永久代OOM問題了！

1.Generational Collection（分代收集）演算法
分代收集演算法是GC垃圾回收演算法的總綱領。現在主流的Java虛擬機的垃圾收集器都採用分代收集演算法。Java 堆區基於分代的概念，分為新生代（Young Generation）和老年代（Tenured Generation），其中新生代再細分為Eden空間、From Survivor空間和To Survivor空間。 (Survivor：倖存者)

分代收集演算法會結合不同的收集演算法來處理不同的空間，因此在學習分代收集演算法之前我們首先要了解Java堆區的空間劃分。Java堆區的空間劃分在Java虛擬機中，各種對象的生命周期會有著較大的差別。因此，應該對不同生命周期的對象採取不同的收集策略，根據生命周期長短將它們分別放到不同的區域，並在不同的區域採用不同的收集演算法，這就是分代的概念。

當執行一次GC Collection時，Eden空間的存活對象會被復制到To Survivor空間，並且之前經過一次GC Collection並在From Survivor空間存活的仍年輕的對象也會復制到To Survivor空間。

對象進入到From和To區之後，對象的GC分代年齡ege的屬性，每經過GC回收存活下來，ege就會+1，當ege達到15了，對象就會晉級到老年代。

2.Mark-Sweep（標記-清除）演算法
標記清除：標記階段的任務是標記出所有需要被回收的對象，清除階段就是回收被標記的對象所佔用的空間。標記-清除演算法主要是運用在Eden區，該區對象很容易被回收掉，回收率很高。

3.Copying（復制）演算法
復制演算法的使用在From區和To區，每次只使用其中的一塊。當這一塊的內存用完了，就將還存活著的對象復制到另外一塊上面，然後再把已使用的內存空間一次清理掉，這樣一來就不容易出現內存碎片的問題。

缺點：可使用內存縮減為一半大小。

那麼復制演算法使可使用內存大小會減半，設計上是怎麼解決這個問題的呢。就是給From和To區劃分盡可能小的區域。經過大數據統計之後，對象在第一次使用過後，絕大多數都會被回收，所以能進入第一次復制演算法的對象只佔10%。那麼設計上，Eden、From、To區的比例是8:1:1，絕大多數對象會分配到Eden區，這樣就解決了復制演算法縮減可用內存帶來的問題。

4.Mark-Compact (標記—整理)演算法
在新生代中可以使用復制演算法，但是在老年代就不能選擇復制演算法了，因為老年代的對象存活率會較高，這樣會有較多的復制操作，導致效率變低。標記—清除演算法可以應用在老年代中，但是它效率不高，在內存回收後容易產生大量內存碎片。因此就出現了一種標記—整理演算法，與標記—清除演算法不同的是，在標記可回收的對象後將所有存活的對象壓縮到內存的一端，使它們緊湊地排列在一起，然後對邊界以外的內存進行回收，回收後，已用和未用的內存都各自一邊。

垃圾收集演算法是內存回收的方法論，那麼垃圾收集器就是內存回收的具體實現：
Serial 收集器（復制演算法): 新生代單線程收集器，標記和清理都是單線程，
優點是簡單高效；
Serial Old 收集器 (標記-整理演算法): 老年代單線程收集器，Serial 收集器
的老年代版本；
ParNew 收集器 (復制演算法): 新生代收並行集器，實際上是 Serial 收集器
的多線程版本，在多核 CPU 環境下有著比 Serial 更好的表現；
CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器（標記-清除演算法）： 老年代並行
收集器，以獲取最短回收停頓時間為目標的收集器，具有高並發、低停頓
的特點，追求最短 GC 回收停頓時間。

5. 區塊鏈X，讓所有生意都值得「重做一遍」

文章簡介： 互聯網時代，那些為傳統行業提供「解決方案」的互聯網人，通過發現用戶痛點，適當時機切入，出現了很多顛覆傳統行業的案例；區塊鏈時代，隨著技術日漸成熟，通過「解決信任」，有更多機會實現多行業顛覆創新；即便「互聯網」都覺得難啃的汽車維修行業，都開始被「區塊鏈」顛覆，還有什麼不可能呢？

黑馬學院創始人、董事長牛文文，常說的一句話是「 中國所有的生意，都值得重做一遍 」。牛文文這句話，更多是對互聯網人說的，闡述的也是互聯網對傳統行業的改造、沖擊、變革中帶來的新機會。很多互聯網人在為傳統行業提供「解決方案」的過程中，不斷發現行業痛點，很多人順手把這個行業的「前輩」給解決掉了，江湖中一戰成名。

一、在「提供解決方案」中，顛覆傳統行業的互聯網案例。

1.閃送 （一種新型的快遞模式，為用戶提供專人直送，限時送達的同城遞送服務）創立之前，團隊主要是為國內的快遞公司提供SAAS軟體服務，幫助快遞公司提供技術支撐和「解決方案」。在給眾多快遞公司提供「解決方案」的時候，發現了這個「同城」快遞這個市場空白，創新模式，一戰成名。截止到目前，閃送團隊成員已經超過700人，服務覆蓋177座城市，用戶超過7800萬，擁有閃送員超過41萬。

2.艾佳生活 （通過整合地產、設計師、品牌硬裝、品牌家居等社會資源，打造一站式家裝服務平台，專注簡捷、品質的生活方式）創立之前，團隊主要是為房地產開發商提供CRM客戶管理系統軟體服務，長期與地產商的合作與提供「解決方案」的時候，發現了家裝市場的行業痛點，藉助房地產長期合作資源，開啟「家裝3.0」時代，成立不到3年，合同額突破100億，在家裝行業激起了很大漣漪。

雖然我們可以找到很多這樣的案例。BUT，在有些行業，即便互聯網人努力嘗試，前赴後繼的想通過「互聯網+」，或者「+互聯網」進行顛覆，卻大多鎩羽而歸，哪些行業？就是那些「信任危機」嚴重，僅憑互聯網技術手段，無法突破和緩解的行業。

二、通過「解決信任」對多行業顛覆創新，「區塊鏈ⅹ」將激發巨大活力。

區塊鏈出現之前，世界的信用體系無外乎三種， 第一是基於道德 ，靠道德約束解決信任問題。 第二是基於信仰 ，基督教徒因為相信上帝，靠著一種共同的信仰，建立起一套信用體系。 第三是基於政府 ，我們都以政府的公信力作為後盾，產生的制度設計。而基於這三個體系，對某些行業，或者行業的某些環節，始終難以形成閉環，互聯網人解決的所謂「痛點」都是基於階段性、具體場景的改造和顛覆。

區塊鏈出現，世界上又多了一個新的信用體系基石---演算法，它有一個特性，就是一致性。不論時間、地點，只要輸入確定，經過演算法，輸出就一定確定。區塊鏈基於這種特性建立起來的新型信用體系，讓區塊鏈在金融、能源、政府、醫療、版權、物聯網、農業、慈善等很多行業，產生了新的變革機會。隨著監管規范、行業規范、技術成熟度不斷提高，區塊鏈行業泡沫會逐步消失，並加速步入與實體經濟緊密結合的新階段。 區塊鏈1.0、2.0時代如果稱之為「區塊鏈+」，那麼3.0時代應稱之為「區塊鏈ⅹ」，將更高效率的推動整個社會格局的變革。

三、汽車維修行業都將被「區塊鏈」顛覆，還有什麼不可以？

汽車維修行業為例，「信任」成為行業難以突破的痛點。產業鏈中信息不透明；生廠商和分銷商無法掌握市場消費和庫存的准確數據;維修商在海量庫存中找不到合適的配件，訂貨難、送貨慢;消費者找不到優質維修門店，耗時耗力。中國汽車後市場，就是萬億級，阿里、京東等互聯網巨頭，都曾攜巨資殺入，卻毫無波瀾，成績平平，互聯網人在解決汽車後市場「信任危機」中，始終找不到突破口。

CarFix，身為汽車生命周期區塊鏈令牌(VLB)的發行者，希望引導汽車製造商、經銷商、維修店、保險公司、零部件經銷商等許多汽車生命周期行業的參與者進入一個新的「時代」，用該公司的話說希望「 改變世界上最過時的行業之一的面貌 」。開發和建設一個區塊鏈平台，為汽車生命周期行業帶來透明度和記錄不變性——從一輛汽車第一次在工廠的地板上組裝好，一直到它在垃圾場被回收的時候，數據全程透明、無法更改。使用這個區塊鏈來進行常規的維護工作，建立起消費者對維修人員的信任。

CarFix聲稱，它已經創建了一個包含交易軟體平台、維修商店、備件供應商和經銷商的生態系統。在這個系統里，任何維修工作都可以通過演算法立即定價，演算法和價格都是透明的，並且可以像預訂酒店房間一樣方便地預訂維修服務。其生態系統中目前包括500多家維修店、10家最大的備件分銷商、主要經銷商和超過25萬用戶，其中5萬是定期付費的客戶。這個生態系統顯然還在蓬勃發展，並將進一步加強區塊鏈的核心功能——分散性和記錄不變性。 從本質上來講，區塊鏈令牌是在為曾經被認為是「不可信」的行業背書，幫助他們重新贏得消費者的信任。

隨著EOS、AE等公鏈開發順利，我們可以預見，將有更多的基於應用場景，解決現實問題的DAPP落地，區塊鏈將很快滲透到我們生活的每個角落，與我們的生活融為一體。可喜的是，截止今年3月底，我國以區塊鏈為主營業務的區塊鏈公司數量達456家，產業初步形成規模。隨著區塊鏈技術創新發展逐步成熟，區塊鏈應用已從金融領域延伸到實體領域，其中包括電子信息存證、版權管理和交易、產品溯源、數字資產交易、物聯網、智能製造、供應鏈管理等領域，形成了一批「產業區塊鏈」項目。

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6. 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。

 

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。

 

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。
 

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
 

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 = v mod |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View Change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View Change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。
 

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View Change協議。

View Change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stable checkpoint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 + 1 mod |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。
 

在上述演算法流程中，為了確保在View Change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stable checkpoint。

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stable checkpoint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stable checkpoint發生變化，再繼續前進。
 

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。
 

 

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。
 

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。

 

數據存儲：Tidb/TiKV

日誌：阿里巴巴的 DLedger

服務發現：Consul& etcd

集群調度：HashiCorp Nomad
 

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
 

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（Replicated state machines），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replicated log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（log index）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。
 

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（brain split），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 。
 

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。

7. 區塊鏈技術在環保領域可以發揮哪些作用呢

現在也有很多公益機構開始運用區塊鏈的技術，後疫情時代，數字經濟三駕馬車分別是新在線經濟爆發、智能製造穩步發展、無接觸經濟興起。新基建已成為兩會熱議的話題和未來一段時間的增長點，而區塊鏈在賦能生態環境保護方面有得天獨厚的優勢。

構建數字積分獎勵機制：居民環保意識的建立與實際行動不成正比，譬如：普遍認識到環保的重要性，在「垃圾分類」中因為分類難、流程難、管理難等「難題」，收效甚微。而利用區塊鏈技術可以建立積分獎勵制度，使每一個參與到環保事業中的人都能創造可見的「價值」，帶動人民積極性。而區塊鏈點對點的傳輸方式，不僅保障積分安全，還避免以往「從上而下」的傳統方式帶來的貪污等問題以及人力資源的消耗；

環保治理全程追溯：在垃圾分類，舊物回收方面，之前我們也做了多年努力，並沒有起到良好效果，原因是垃圾完成分類但是垃圾車依舊裝在一處或者垃圾運輸到處理廠，依舊一同燒毀，使得垃圾分類回收毫無意義。而在區塊鏈中，垃圾分類中的每一樣物品信息全程透明可追溯，確保我們的環保工作落到實處。

鏈喬教育在線旗下學碩創新區塊鏈技術工作站是中國教育部學校規劃建設發展中心開展的「智慧學習工場2020-學碩創新工作站 」唯一獲準的「區塊鏈技術專業」試點工作站。專業站立足為學生提供多樣化成長路徑，推進專業學位研究生產學研結合培養模式改革，構建應用型、復合型人才培養體系。

8. 「互聯網+廢品 」來了，垃圾回收的O2O生意怎麼做

你好
在「互聯網」大背景下，「互聯網+廢品回收」模式作為回收體系的新範式逐漸走入人們的生活。該模式使得街頭回收游擊隊人員及回收站變得正規，同時還解決了城鄉結合部臟亂差的問題，成為垃圾回收行業新貴。
通過「互聯網+回收」的經營模式，線上交易+線下物流的方式，通過分類回收促進城市居民形成垃圾分類的習慣,是未來垃圾回收行業的潮流和方向。

垃圾回收互聯網平台大致可以分成兩類：
1、垃圾處理企業處於企業自身發展需要而建立的垃圾回收平台。
2、單純的垃圾回收互聯網平台。
廢品回收的前期盈利點主要集中在回收物品轉手的差價上，回收站以極其低廉的價格從用戶手中獲得再生資源原材料，再以較高價格返給廠商，從中獲取利潤。
互聯網平台的推進能最大程度上減少回收成本，雖然目前還存在很多的問題，但是這是一個很好的趨勢和方向。

想要做垃圾回收的O2O生意，首先要確定垃圾的處理方式和最後去向，投入一定成本的資金，做好推廣和服務工作，給居民最大程度的方便。
這樣的方式遲早會被所有人接受，擁有非常大的市場前景，如有這方面的想法，可以多方面了解一下，慎重考慮投資意向。

1、從統計學角度出發，也就是大數據，根據城市居民廢舊物品回收統計，可依據不同維度做城市消費總量及家庭用戶消費傾向、消費習慣及消費總量的預測，根據不同廠商合作又可以與銷售量結合了解產品生命周期與產品實際消耗量等數據報告。
2、廢品回收最後的去向主要有兩種：一種，是宣傳上說的捐贈貧困山區，另一渠道就是流向國外貧窮地區(如非洲)和國內農民工集散地做二手物品交易。
3、目前在全國很多地方都已經開始這方面的嘗試和推廣，是一個可以綜合考慮的項目。
望採納祝你好運

9. 想了解區塊鏈，有什麼比較好的渠道嗎

簡書 中金在線 等等

10. 區塊鏈是什麼，怎麼用區塊鏈賺錢

區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講，它是一個共享資料庫，存儲於其中的數據或信息，具有「不可偽造」「全程留痕」「可以追溯」「公開透明」「集體維護」等特徵。基於這些特徵，區塊鏈技術奠定了堅實的「信任」基礎，創造了可靠的「合作」機制，具有廣闊的運用前景。
區塊鏈賺錢的方法如下：
1、炒幣，炒幣就像炒股，炒幣是區塊鏈賺錢門檻最低的一種方式；
2、商販，區塊鏈是全球性的市場，可以像小商販一樣，從價格低的平台搬到價格高的平台去賣，賺差價；
3、推廣賺傭金，區塊鏈的做法是，首先注冊交易所賬號，生成自己的邀請鏈接，然後推廣，有人通過你的鏈接注冊了交易所並產生交易的話，即可獲得傭金；
4、挖礦，比特幣中的「挖礦」就是記賬的過程；
5、技術支持，給一些團隊和企業提供區塊鏈技術支持；
6、開交易網站，收取手續費；
7、開發錢包，錢包是區塊鏈的基礎設施，就像區塊鏈的「支付寶」或「微信支付」；
8、做區塊鏈項目或基礎設備供應商。

溫馨提示：以上解釋僅供參考，不作任何建議。入市有風險，投資需謹慎。您在做任何投資之前，應確保自己完全明白該產品的投資性質和所涉及的風險，詳細了解和謹慎評估產品後，再自身判斷是否參與交易。
應答時間：2020-12-02，最新業務變化請以平安銀行官網公布為准。
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