從0到1學習區塊鏈4-共識機制

什么是共識機制
共識機制主要用來解決誰來構造區塊(記賬),以及如何維護全網數據一致性的問題,選擇哪一個區塊鏈作為公認權威的總賬本。
對應到分布式系統例如由主節點來寫,從節點異步復制,讀取的時候從主節點讀取,這個機制也是一種共識機制。
區塊鏈中并不是所有的節點都負責記賬,但所有的節點都會維持一個賬本,除了記賬節點,其他節點一般是復制記賬結果,加到自己的區塊鏈中。區塊鏈中記賬是需要競爭的,這種競爭的機制就是共識機制的一部分,不同的區塊鏈可能采用不同的共識機制。
常見的共識機制
POW(工作量證明機制)
比特幣中完成記賬的節點可以獲得系統給與的一定數量的比特幣作為獎勵,這個獎勵的過程也就是比特幣的發行過程,因此大家形象的把記賬稱為“挖礦”。比特幣系統會提供一道難于計算易于驗證的證明題,證明者通過大量計算,提交答案后,任何人驗證這個答案,就能確信證明者為了求得結果已經完成大量的計算工作,計算能力越強的證明者越有機會更快的完成證明。而第一個證明這就能獲得比特幣獎勵。這就是挖礦。
舉個生活中的例子,學業考試,在短時間的考試中正確的答出足夠多的題目,說明你的確花費了大量的時間進去學習,而不是碰運氣。
由于記賬是有獎勵的,因此就出現大家爭相記賬,大家一起記賬就會引起問題:出現記賬不一致的問題,比特幣系統引入工作量證明來解決這個問題,規則如下:
1、挖礦節點節點監聽全網交易,通過驗證的交易進入節點的內存池(Tx Mem Pool),
嘗試不同的隨機數(Nonce),進行hash計算,重復該過程至找到合理的hash
2、挖礦節點通過完成工作量證明,獲得唯一記賬權,將交易記錄獨立打包進新區塊,馬上對全網進行廣播打包區塊
3、每個節點獨立的對新區塊進行校驗(驗證交易數據,對賬和清算是即時完成的)并組裝進區塊鏈
4、每個節點對區塊鏈進行獨立選擇,在工作量證明機制下選擇累計工作量最大的區塊鏈(最長鏈的選擇)作為公認權威的總賬本

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