私有区块链Concensus

① 学习笔记|一文读懂11个主流共识算法

在区块链的交流和学习中，「共识算法」是被频繁提及的词汇。共识算法确保了区块链的可信性，常见的算法包括但不限于工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）、委托权益证明（DPoS）、实用拜占庭容错算法（PBFT）等。共识算法实质上是通过特定的数学算法来实现区块链内节点间的协调与数据一致性。

共识算法可以被理解为一套规则，各个节点都根据这套规则确认各自的数据。类比于现实生活中，当一群人需要达成一致意见，特别是没有明确的领导者时，共识算法提供了解决方案。在区块链中，每个节点必须保证自己的账本与网络中的其他节点账本保持一致，这与传统软件结构中通过中心服务器实现数据同步的方式不同。共识算法解决了分布式网络中数据一致性的问题。

工作量证明（PoW）是最常见的共识算法之一，其核心在于矿工需要解决一个计算难题来验证并添加新区块。这种机制通过消耗计算资源来确保网络安全，但存在能源消耗大、效率低、易受大规模经济影响等问题。工作量证明系统被广泛应用于比特币、以太坊、莱特币、狗狗币等加密货币中。

权益证明（PoS）是一种节能的共识机制，它根据持有加密货币的数量和时间分配相应的权益，持有者通过“烧币”获取利息收益。权益证明降低了能源消耗，并通过较高的攻击成本提高了网络安全性。然而，无利害关系（Nothing at Stake）攻击问题仍然是其面临的挑战。以太坊计划未来采用PoS机制。

延迟工作量证明（dPoW）是工作量证明的改进版本，它通过创建一个可添加至其他区块链的块，以节省交易成本，同时保持节能和安全性。这种机制被Komodo采用。

委托权益证明（DPoS）是一种授权共识机制，允许加密货币持有者投票选举一组验证者（超级节点），这些验证者负责创建新区块。DPoS旨在提高效率和去中心化程度，同时减少能源消耗。EOS、BitShares、Steemit等项目采用了这种共识机制。

实用拜占庭容错算法（PBFT）是一种高效且可扩展的共识算法，适用于私有和许可网络。它通过少数节点达成一致来确保系统的安全性与高速度。

权威证明（PoA）基于信任验证者的共识机制，允许持有特定身份证明的节点成为验证者。这种机制通常用于私有和许可区块链。

所用时间证明（PoET）机制通过随机选择等待时间来决定谁有资格创建新区块，适用于许可区块链网络，旨在提供公平的领导者选举。

权益流通证明（PoSV）结合了工作量证明和权益证明，旨在提高加密货币网络的安全性和效率。

恒星共识（Stellar Consensus）基于联邦拜占庭共识算法，提供了一种高效且去中心化的共识机制，适用于Stellar区块链。

活动证明（PoActivity）结合了工作量证明和权益证明，旨在通过验证者的活动来选择创建新区块的节点。

共识算法的选择取决于应用场景的需求。工作量证明和权益证明是最早被广泛应用的算法，而委托权益证明、实用拜占庭容错算法、权威证明等则旨在解决特定问题，如提高效率、降低能源消耗或实现去中心化。选择共识算法时，应考虑安全性、效率、能源消耗、去中心化程度以及与具体应用场景的匹配度。

② 区块链技术是什么未来可能用于哪些方面

技术的发展，往往超乎你的想象，从农耕革命到工业革命再到信息革命，截止到现在开启了区块链革命。达到认知革命的高度，应该算是一个比较大的命题，为什么之前的互联网、大数据、人工智能等等它们的出现并没有提到认知革命的地步,而区块链就可以？

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③ 区块链常见的名词解释

1.区块链（BlockChain）

      区块链是一串通过验证的区块，其中每个区块都与上一个区块相连，一直连到创世区块。区块链是比特币等数字货币的底层技术，是一个去中心化的分布式共享账本。区块链与人工智能、大数据并称为金融科技的三大方向。

2.比特币（Bitcoin）

      比特币是区块链技术的第一个落地应用，最初是一种点对点的电子现金（Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System）。如今，比特币已经根据中本聪的思路设计发展成为开源系统，以及构建在其上的数字货币网络。

3.中本聪（Satoshi Nakamoto）

      中本聪是一个化名，他是比特币的创始人兼早期开发者，2008年，中本聪在密码朋克中发表了比特币的白皮书，Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System，构建了比特币系统的基本框架。2009年，他为比特币系统搭建了一个开源项目，正式宣告了比特币的诞生。但是当比特币渐成气候时，中本聪却悄然离去，销声匿迹于互联网上。

4.数字货币(Token)

      区块链最初的应用形式就是数字货币，区块链的出现本身也是为数字货币服务。目前来说区块链应用最好的领域是金融领域，这是因为区块链技术更适合于为金融场景服务。数字货币是电子形式的替代货币，它是属于虚拟世界中的虚拟货币。目前全世界发行的数字货币有成千上万种，它们可以通过交易所与现实世界中的货币进行交易，或者与其它数字货币进行交易。

5.挖矿（Mining）

比特币被比喻为数字黄金，在网络中，通过竞争计算能力获得区块的认可权，进而获得区块的代币奖励以及交易费的奖励，而这种方式就是在系统中获取初始比特币的方法，就好像当年金银被从地下开采出来一样，所以被称为挖矿。.

6.矿工（Miner）

通过提供算力进行挖矿的节点，就被称为矿工，当然有时候也是指节点的所有人。

7.公钥私钥（Public Keys/Private Keys）

      公钥和私钥，是非对称加密算法的方式，这也是对以前的对称加密算法的提高。对称加密算法用一套密码来加解密，知道了加密密码，也就可以破解密文；而非对称加密算法，则是存在两套密码，用公钥来加密，但是用私钥来解密，这样就保证了密码的安全性。在比特币系统中，私钥本质上是由32个字节组成的数组，公钥和地址的生成都依赖私钥，有了私钥就能生成公钥和地址，就能够对应使用地址上的比特币。

8.哈希值（Hash）

哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值， 这个小的二进制值就是哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。哪怕只更改一段明文中的一个字母，随后产生的哈希值都将差别极大。要找到对应同一哈希值的两个不同的输入，从计算的角度来说基本上是不可能的。

9.共识机制（Consensus）

      区块链作为一种按时间顺序存储数据的数据结构，可支持不同的共识机制。共识机制是区块链技术的重要组件。区块链共识机制的目标是使所有的诚实节点保存一致的区块链视图，同时满足两个性质：

  （1）一致性。所有诚实节点保存的区块链的前缀部分完全相同。

  （2）有效性。由某诚实节点发布的信息终将被其他所有诚实节点记录在自己的区块链中

10.钱包（Wallet）

      比特币的钱包不存余额，在比特币的世界中也没有“余额”这个概念，这里的钱包是指保存比特币地址和私钥的客户端或者软件，可以用它来接收、发送和存储你的比特币。