區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?，如何簡單易懂地介紹區(qū)塊鏈？
1，區(qū)塊鏈的應(yīng)用。
首先先說央行數(shù)字貨幣——央行數(shù)字貨幣的技術(shù)其實(shí)早就成熟了，都用不到區(qū)塊鏈，因?yàn)閰^(qū)塊鏈的目的是去中心化，而央行數(shù)字貨幣用不到這個。當(dāng)然，采用區(qū)塊鏈的央行數(shù)字貨幣技術(shù)也早就有了（參見RSCoin），這里面可能會在某些環(huán)節(jié)采用區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化——例如貨幣的發(fā)行仍舊是中心化的，但是流轉(zhuǎn)中的管理和驗(yàn)證可以通過區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化到其他銀行。同時，據(jù)我所知，官方早就有一個數(shù)字貨幣研究所在研究這個很久了。我在很早就寫過，從大勢上，貨幣的數(shù)字化是必然的，但這和比特幣是兩碼事，看起來可能會更像支付寶。然后，現(xiàn)在facebook來了一出libra（請參見我關(guān)于libra的文章https://zhuanlan.zhihu.com/p/69941436），我覺得從很大程度上推動了這次區(qū)塊鏈的新聞，也推動了央行數(shù)字貨幣的推出。libra本身只代表facebook的野心，目前來看，他們的野心很有可能不會成功，但是也許是這種野心和指明的技術(shù)方向讓國家產(chǎn)生了緊迫感——因?yàn)榫退悻F(xiàn)在libra的所有成員都退出得差不多了，libra本身也前途未卜，但是萬一類似的框架被搭起來又吸引了其他的重量級成員加入，那么國家在這上面就失去了主導(dǎo)權(quán)。因此，根據(jù)最近的新聞，央行的數(shù)字貨幣應(yīng)該已經(jīng)非常接近了。
但這點(diǎn)，并不足以突然讓“區(qū)塊鏈”成為國家戰(zhàn)略，這里說的區(qū)塊鏈，一定是包含數(shù)字貨幣之外的其他應(yīng)用的。
區(qū)塊鏈最引人遐想的應(yīng)用，無疑是以“以太坊”為代表的，用區(qū)塊鏈來做一個“全球計算機(jī)”，然后，用“智能合約”來編寫在這臺全球計算機(jī)上運(yùn)行的軟件（又被稱為Dapp，即去中心化應(yīng)用）。簡單來說，這個全球計算機(jī)的好處在于，你可以把一切想要“去掉中間商賺差價”的事情，全都搬到這上面來做，而不需要依賴于某個大企業(yè)作為可信中心，例如銀行或者互聯(lián)網(wǎng)巨頭。關(guān)于這個問題，可參見這篇https://zhuanlan.zhihu.com/p/28930323
然而，這種全球計算機(jī)的設(shè)想在這兩年間暴露出了非常多的問題，讓人看不到短期的解決希望。
于是，從這次區(qū)塊鏈的新聞中透露出來的應(yīng)用方向，“不可篡改”這個區(qū)塊鏈的特點(diǎn)，以及它在存證、溯源、防偽、征信等方面的作用。這個，是目前在落地上做的最成熟，也是能夠?qū)嵈驅(qū)嵉乜闯鰜韰^(qū)塊鏈對比于傳統(tǒng)中心化系統(tǒng)優(yōu)勢的應(yīng)用。
2，區(qū)塊鏈技術(shù)
這次戰(zhàn)略中最主要提出的，是“要掌握區(qū)塊鏈核心技術(shù)”，那么區(qū)塊鏈的核心技術(shù)是什么呢？
區(qū)塊鏈相關(guān)技術(shù)有很多方面，我可以把它大致分成4類：1），共識算法；2），隱私保護(hù)技術(shù)和相應(yīng)密碼學(xué)技術(shù)；3），智能合約相關(guān)技術(shù)；4），面向應(yīng)用相關(guān)技術(shù)。其中，前三者可以認(rèn)為是底層，后兩者是上層。
1），其中，共識算法是區(qū)塊鏈最核心，也是整個技術(shù)發(fā)展和學(xué)術(shù)界最熱衷的領(lǐng)域：大量的公鏈項(xiàng)目都追求共識算法的創(chuàng)新，同時，大量的研究者也投身于這個領(lǐng)域，然而，大多在國外（我之前主要研究方向也是這個領(lǐng)域）。這點(diǎn)其實(shí)并不意外——眾所周知，國內(nèi)很少人愿意基礎(chǔ)理論研究。
但是共識算法中的涵蓋面非常廣，其中有一個概念非常重要——有許可和無許可，有許可共識算法要求所有參與節(jié)點(diǎn)的身份已知，主要采用類BFT算法。而無許可共識算法則允許任何節(jié)點(diǎn)只要達(dá)到某些條件就能進(jìn)入，無需事先在任何系統(tǒng)中注冊身份，而POW和后來衍生出的POS以及其他許多POx類算法都在此列。前者，多用于聯(lián)盟鏈，而后者多用于公有鏈。其中，兩者發(fā)展至今日，在速度和延遲上的差異已經(jīng)不大了，歸根結(jié)底的差別就是前面說的有無許可的差別。而無許可共識算法由于無許可的特性，又引出了一個很重要的概念叫“激勵機(jī)制”，比如比特幣的挖礦，于是，又衍生出了“貨幣”。于是，就又衍生出許多非常有趣的方向，例如：ASIC礦機(jī)，鏈上治理，加密經(jīng)濟(jì)學(xué)等等。
以上，哪些方向可能會被認(rèn)為是這次戰(zhàn)略中的“核心技術(shù)”呢？
我個人更看好許可共識算法的相關(guān)技術(shù)，而且，這類共識算法也可能布上支付寶的道路，會摒棄很多意識形態(tài)方面的需求，追求速度更快，規(guī)模更大，使用更方便，更標(biāo)準(zhǔn)化。而非許可類的共識算法，則面臨著更高的風(fēng)險——首先，對于“幣”這個事的政策并不明確；其次，在之前所說的應(yīng)用方向上，公有鏈相對于聯(lián)盟鏈并沒有顯著的優(yōu)勢。
2），其實(shí)區(qū)塊鏈技術(shù)本身采用的密碼學(xué)技術(shù)并不高深也不復(fù)雜，無非是哈希函數(shù)和數(shù)字簽名這兩個非常經(jīng)典和簡單的密碼學(xué)工具而已。然而，由于區(qū)塊鏈技術(shù)和密碼學(xué)天生的契合性（大部分早期研究區(qū)塊鏈的學(xué)者都來自于密碼學(xué)領(lǐng)域），同時，由于“加密貨幣”這個詞，即：cryptocurrency，（注：在英文中，這個詞被用來指代所有類似于比特幣之類的貨幣，而不是中文領(lǐng)域中常用的“數(shù)字貨幣”），導(dǎo)致大部分人都認(rèn)為密碼學(xué)天生和區(qū)塊鏈?zhǔn)锹?lián)系到一起的。
區(qū)塊鏈技術(shù)本身并用不到特別先進(jìn)的密碼學(xué)工具（當(dāng)然，一些新的共識算法中采用了一些新的密碼學(xué)工具）。
但是，其中最重要的密碼學(xué)挑戰(zhàn)，是隱私保護(hù)技術(shù)，而其中，可能會用到的，包括零知識證明，同態(tài)加密等目前還在發(fā)展之中的密碼學(xué)工具。這點(diǎn)，其實(shí)并不是區(qū)塊鏈本身的需求，但又和區(qū)塊鏈緊緊聯(lián)系在一起——原因，還得說回之前區(qū)塊鏈的性質(zhì)和區(qū)塊鏈的應(yīng)用上：
區(qū)塊鏈最大的特點(diǎn)是所有上鏈的數(shù)據(jù)必須通過所有節(jié)點(diǎn)的驗(yàn)證，然而，如果區(qū)塊鏈得到了大規(guī)模應(yīng)用，這就代表了所有的節(jié)點(diǎn)都會獲取所有的數(shù)據(jù)。好吧，我們現(xiàn)在不信任中心，有很大的一部分原因是中心獲取了我們所有的數(shù)據(jù)，而現(xiàn)在倒好，用了區(qū)塊鏈去中心之后，所有人都可以獲取我們所有的數(shù)據(jù)了。
如何在能夠保證隱私的同時還可以享受區(qū)塊鏈帶來的去中心化優(yōu)勢呢？這需要所有節(jié)點(diǎn)能夠在不知道數(shù)據(jù)內(nèi)容的情況下，還能夠?qū)?shù)據(jù)的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，例如：在不知道你是誰，具體有多少錢，你想要支出多少錢的情況下，驗(yàn)證你確實(shí)有一筆錢可以來完成這筆支出……
這聽起來像是天方夜譚，然而，實(shí)際上我們有一種密碼學(xué)工具可以實(shí)現(xiàn)它——叫做零知識證明。
目前零知識證明盡管一直在發(fā)展，但是目前仍存在很大的局限性，這種局限性是效率——我們有了一些高效的證明方式，例如：我們可以很快地證明某個未知的數(shù)比另一個已知數(shù)大，或者我們可以證明某個未知的值來自于某個集合。然而，這些高效的零知識證明，還不足以覆蓋區(qū)塊鏈的所有應(yīng)用。因此，可想而知，這些新加密技術(shù)，盡管不是區(qū)塊鏈技術(shù)中的必須品，卻是區(qū)塊鏈技術(shù)能夠得到廣泛應(yīng)用的必需品，所以一定是“核心技術(shù)”中的一部分。
3），智能合約相關(guān)的技術(shù)，實(shí)際上包括語言，包括編譯……這些，實(shí)際上相當(dāng)于是當(dāng)我們已經(jīng)有了區(qū)塊鏈作為底層之后，如何使用它的問題。在這上面目前還沒有一個非常明確的方向，因?yàn)?，其?shí)目前在嘗試的思路有幾種：
i，以太坊式的，高度自由的圖靈完備的系統(tǒng)。然而問題是，寫程序太容易出錯了，而且出錯的代價太大。
ii，Hyperledger-fabric式的，高度模塊化的系統(tǒng)，然而，極度復(fù)雜，復(fù)雜到想要采用HF的公司，要么放棄，要么花錢請IBM的人幫他們做。
iii，Libra式的，專注于某項(xiàng)應(yīng)用的系統(tǒng)，例如libra的move語言就明白地說了，我們不追求圖靈完備，我們的目標(biāo)是做一個更方便于實(shí)現(xiàn)各種金融場景的語言——這可能是個趨勢，但是還沒有經(jīng)過足夠的檢驗(yàn)。
這些方向，在目前的嘗試還很少。大部分區(qū)塊鏈項(xiàng)目仍舊采用以太坊式的系統(tǒng)，或者加以改進(jìn)。然而，我認(rèn)為這一點(diǎn)很有可能成為“區(qū)塊鏈的核心技術(shù)”中最重要的部分——因?yàn)橐坏﹨^(qū)塊鏈上升到了國家戰(zhàn)略的高度，那么勢必會誕生大量的需求、場景和用戶，于是才會有充分的嘗試和實(shí)現(xiàn)的平臺。由此，可能會衍生出一個最適合區(qū)塊鏈的語言和開發(fā)工具，而這個，會如同OS一樣，成為一個新的世界范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。而從目前來看，在其他的區(qū)塊鏈項(xiàng)目都在掙扎著尋求落地的時候，可能只有中國有這樣的土壤能夠誕生出這樣的標(biāo)準(zhǔn)。這大概就是把區(qū)塊鏈作為國家戰(zhàn)略的原因。
4），應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)。其實(shí)在區(qū)塊鏈應(yīng)用方面最大的技術(shù)難點(diǎn)并不在技術(shù)上。例如：區(qū)塊鏈存證，如果我們做一條聯(lián)盟鏈將相關(guān)各方作為共識節(jié)點(diǎn)然后把證據(jù)上鏈，那么，這個證據(jù)就是無法篡改的了。
這道理大家都懂，然而問題在于：誰來做這個事呢？證據(jù)怎么數(shù)字化？怎么運(yùn)行區(qū)塊鏈？給出數(shù)據(jù)我的好處在哪里？最重要的是，誰掏錢？
區(qū)塊鏈目前落地最大的難點(diǎn)，在于其相比傳統(tǒng)的中心化方案，除了在存證，溯源方面的一些場景下，找不到明顯的優(yōu)勢，也就找不到可行的商業(yè)模式。
于是，也就很難通過市場的方式推行出去，近兩年幣市的低迷已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。然而，這一切都會在國家的支持下產(chǎn)生變化，于是，就如同中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)從模仿學(xué)習(xí)國外到開始向外輸出抖音一樣，中國希望能在區(qū)塊鏈領(lǐng)域，能夠激發(fā)出更多的嘗試和場景。
于是，在這些場景中，我們會積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)和商業(yè)模式，從而將這種模式在出口到國外去，而這點(diǎn)，也會是區(qū)塊鏈核心技術(shù)中非常重要的部分。
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首先要搞清一個問題——比特幣是區(qū)塊鏈，但是區(qū)塊鏈并不是比特幣。
于是，在區(qū)塊鏈的這個問題回答里，提到“礦工”，“挖礦”，“最長鏈”，“分叉”等等詞的，其實(shí)都不準(zhǔn)確。
寫一點(diǎn)上個月講課的內(nèi)容——個人覺得大部分的回答，包括google搜出來的或者wiki的，都不能很好地解釋區(qū)塊鏈?zhǔn)莻€什么東西。因?yàn)橹v比特幣的人很多，懂比特幣的人也很多，但是具體到區(qū)塊鏈，現(xiàn)在并沒有一個很清楚的定義說什么是區(qū)塊鏈，基本上所有的介紹里都是這樣的：
比特幣——〉區(qū)塊鏈?zhǔn)潜忍貛诺牡讓蛹夹g(shù)。
或者
比特幣——〉比特幣是一種區(qū)塊鏈。
具體到什么是區(qū)塊鏈的問題，目前沒有看到很好的定義和介紹，更多的是大而化之地講區(qū)塊鏈的意義在哪里的空泛文章，要不然就是一水的礦工和挖礦。
所以我來從純理論角度說一下我個人對區(qū)塊鏈的定義：
1，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€放在非安全環(huán)境中的分布式數(shù)據(jù)庫（系統(tǒng)）。
2，區(qū)塊鏈采用密碼學(xué)的方法來保證已有數(shù)據(jù)不可能被篡改。
3，區(qū)塊鏈采用共識算法來對于新增數(shù)據(jù)達(dá)成共識。
具有以上三個性質(zhì)的系統(tǒng)，就是區(qū)塊鏈。
1，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€放在非安全環(huán)境中的分布式數(shù)據(jù)庫（系統(tǒng)）。
這里的要點(diǎn)有兩個：（1）分布式，（2）非安全環(huán)境。
首先，這是一個分布式的，去中心化的系統(tǒng)。所以，有一個中心服務(wù)器或者節(jié)點(diǎn)的，不是區(qū)塊鏈。節(jié)點(diǎn)都是安全的，無惡意的，那這不是區(qū)塊鏈。同理，從應(yīng)用的角度講，如果你的應(yīng)用必須要使用中心節(jié)點(diǎn)（例如要用超級計算機(jī)做深度學(xué)習(xí)）或者沒必要考慮節(jié)點(diǎn)不安全的情況（例如某個安全的工廠里的傳感器），那么并不需要考慮區(qū)塊鏈技術(shù)。
至于后面的詞“數(shù)據(jù)庫”，目前大部分成熟的區(qū)塊鏈都是數(shù)據(jù)庫，例如比特幣就是一個分布式賬本，而賬本其實(shí)就是數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)數(shù)據(jù)的格式，又可以分三種——1，數(shù)據(jù)是完全不相關(guān)的，只是達(dá)成的共識，沒有有效無效之分；2，數(shù)據(jù)有某些邏輯結(jié)構(gòu)，例如賬本中，一筆交易實(shí)際上除了金額，還有輸入和輸出，連接到之前的交易，這些數(shù)據(jù)需要通過邏輯驗(yàn)證（例如交易中，節(jié)點(diǎn)需要驗(yàn)證輸入的交易是否有效）；3，數(shù)據(jù)擁有圖靈完備的邏輯，而驗(yàn)證的時候需要通過節(jié)點(diǎn)使用算力運(yùn)算，每筆交易可以有不同的輸出和狀態(tài)，每個節(jié)點(diǎn)要做的不僅僅是驗(yàn)證交易的真實(shí)性和輸入的正確性，還要根據(jù)交易里的邏輯讀入數(shù)值，進(jìn)行驗(yàn)算然后再驗(yàn)證結(jié)果。
比特幣的系統(tǒng)就是第二種，又叫分布式賬本；
以太坊是第三種。第三種可以支持智能合約。
用比特幣舉例的話，
1，它是一個完全去中心化的系統(tǒng)，
2，它放在一個非安全的環(huán)境，它并不要求所有使用比特幣的人都沒有惡意。
3，區(qū)塊鏈采用密碼學(xué)的方法來保證已有數(shù)據(jù)不可能被篡改。
這個是誤解最多的部分，因?yàn)楹芏嗳艘惶岬絽^(qū)塊鏈就只覺得是這個。誠然，這部分很重要，而且確實(shí)區(qū)塊鏈也因此得名，但這只是區(qū)塊鏈的定義的一部分。
這個部分的兩個核心要點(diǎn)是：
（1）密碼學(xué)哈希函數(shù)，（2）非對稱加密。
兩個都是密碼學(xué)的基礎(chǔ)概念，網(wǎng)上都有非常清晰的定義，我只簡單說下：
（密碼學(xué)）哈希函數(shù)：一個函數(shù)Y=H(X)，
有如下性質(zhì)：
1，有X可以很容易算出Y；
2，有Y不可能算出X；
3，有Y不可能找到另一個X'使得H(X')=Y；
4，如果X和X'相差很小，H(X)和H(X')則完全不相關(guān)。
這東西主要用于驗(yàn)證信息完整性——在一個信息后面放上這個信息的哈希值，這個值很小，例如256bit，而且計算方便。收到信息之后收信人再算一遍哈希值，對比兩者就知道這條信息是否被篡改過了。如果被篡改過，哪怕只有一bit，整個哈希值也會截然不同。而根據(jù)哈希函數(shù)的性質(zhì)，沒有人能夠偽造出另一個消息具有同樣的哈希值，也就是說篡改過的數(shù)據(jù)完全不可能通過哈希校驗(yàn)。
非對稱加密：這東西很好理解——對稱加密就是有個密鑰，可以理解成保險箱鑰匙，你把消息加密變成密文，沒有人能看懂這是啥，然后同一把鑰匙解密成原來的消息。
非對稱加密就是有兩把鑰匙，一把叫公鑰，一把叫私鑰，用其中一把加密的話，只能用另一把解密，反之亦然。另一個重要的性質(zhì)是，給你密文，明文和其中一把鑰匙，你還是解不出來另一把鑰匙是啥。原理基本上是基于一些困難數(shù)學(xué)問題，例如因數(shù)分解和離散對數(shù)，常用的有RSA，Diffie-Hellman和ECC（橢圓曲線），比特幣用的是橢圓曲線。
非對稱加密除了和對稱加密一樣用于信息加密之外，還有另一個用途，就是身份驗(yàn)證。因?yàn)橥ǔＧ闆r我們假設(shè)一對公私鑰，公鑰是公開的，而私鑰只有本人有，于是一個人如果有對應(yīng)的私鑰，我們就可以認(rèn)定他是本人。其中一個重要的應(yīng)用就是數(shù)字簽名——某個消息后面，發(fā)信人對這個消息做哈希運(yùn)算，然后用私鑰加密。接著收信人首先對消息進(jìn)行哈希運(yùn)算，接著用相應(yīng)的公鑰解密數(shù)字簽名，再對比兩個哈希值，如果相同，就代表這個消息是本人發(fā)出的而且沒有被篡改過。
以上是基礎(chǔ)知識，至于區(qū)塊鏈怎么實(shí)現(xiàn)的，很簡單：
交易（數(shù)據(jù)）寫在區(qū)塊里。
第一個區(qū)塊叫創(chuàng)世區(qū)塊，寫啥都行。
從第二個區(qū)塊開始，每個區(qū)塊的第一部分有前一區(qū)塊的哈希值。此外，區(qū)塊里的每一筆交易（數(shù)據(jù)），都有發(fā)起人的數(shù)字簽名來保證真實(shí)性和合法性。于是，先前區(qū)塊里的任何數(shù)據(jù)都不可被篡改，原因見上。
到這為止有人可能會問：為什么要弄個鏈??？直接所有數(shù)據(jù)加個哈希值不就行了？
因?yàn)?mdash;—這個數(shù)據(jù)庫并不是靜止的啊。
數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是會增加的，而每次增加的數(shù)據(jù)，就是一個區(qū)塊，于是這些生成時間不同的區(qū)塊，就以這種形式鏈在一起了。
至于如何增加區(qū)塊，就涉及到第三個部分——共識算法。
3，區(qū)塊鏈采用共識算法來對于新增數(shù)據(jù)達(dá)成共識。
共識算法的目的，就是讓所有節(jié)點(diǎn)對于新增區(qū)塊達(dá)成共識，也就是說，所有人都要認(rèn)可新增的區(qū)塊。對于有中心的系統(tǒng)，這事很簡單，中心說什么大家同意就好了，但是放到去中心化系統(tǒng)里，尤其是當(dāng)有些節(jié)點(diǎn)有惡意的時候，這東西非常復(fù)雜，計算機(jī)科學(xué)里有個相應(yīng)的問題，叫做“拜占庭將軍問題”或者“拜占庭容錯”（BFT）。
有很多用Lamport給出的那個例子來講BFT的東西，我在這里換一個角度。
Lamport大神當(dāng)年提出這個問題的時候在斯坦福研究中心給NASA做項(xiàng)目，他提出這個問題的原因并不是考慮類似比特幣的應(yīng)用場景（整個互聯(lián)網(wǎng)成千上萬個用戶），而是考慮特殊背景下的一個簡單的系統(tǒng)——
航天飛機(jī)的控制系統(tǒng)。
如果有航空背景的同學(xué)可能知道，飛機(jī)有三套獨(dú)立的控制系統(tǒng)，為什么呢？因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)都不可能完全不出故障，就算飛機(jī)控制系統(tǒng)的故障率已經(jīng)極低了，還是有飛到一半這東西壞了的可能。于是我們可以弄兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，同時壞掉的幾率就會大大降低。
可是兩套獨(dú)立的系統(tǒng)還是不足以容下一個系統(tǒng)的錯誤——一架飛機(jī)迎面飛來，兩套系統(tǒng)一個說要躲，一個說不躲，那到底是躲還是不躲呢？所以我們需要三臺、獨(dú)立的系統(tǒng)，這樣，如果有一個系統(tǒng)有故障了，還有兩臺能正常工作，能少數(shù)服從多數(shù)給出正確的結(jié)果。學(xué)過糾錯碼的同學(xué)對這個應(yīng)該不陌生，這個系統(tǒng)的輸出之間的漢明間距是3，所以可以糾正一位的錯誤。
然而，對于航天飛機(jī)，在冷戰(zhàn)的背景下，萬一某個系統(tǒng)不是壞掉了，而是被敵人控制了呢？三套系統(tǒng)還夠嗎？
答案是否定的，因?yàn)椴煌趩渭冎皇菈牡舻墓?jié)點(diǎn)，惡意節(jié)點(diǎn)可以做一些別的事來阻止整個系統(tǒng)達(dá)成共識。
這個部分略復(fù)雜要講的話要單開一帖，所以我們只說最簡單的情況（無簽名同步系統(tǒng)）。
我們管三個系統(tǒng)叫ABC，正常工作流程是三個人每次得出結(jié)果就互相告訴一下，然后每個人選多數(shù)人同意的結(jié)果。這是個沒有中央節(jié)點(diǎn)的分布式系統(tǒng)，也就是說三人不能聚在一起開個會啥的，仨人只能兩兩通信。這個時候，假設(shè)C有惡意，它的目標(biāo)是破壞這個系統(tǒng)。于是，假設(shè)正確的讀數(shù)是1，A和B都得出了1這個結(jié)果，這個時候C這個小婊砸告訴A說“我的結(jié)果是0，B也覺得是0”，同時打個電話跟B說“哎我覺得是0，A也這么說”，于是A和B就懵逼了。假設(shè)你是A，你聽到了兩個不同版本的B的答案，B說自己選了1，C說B選了0，可是A這個時候沒法知道B和C誰才是那個騙了自己的小婊砸，因?yàn)槿绻鸅真的告訴A選了1然后告訴C是0，他聽到的結(jié)果和現(xiàn)在是一模一樣的。
于是結(jié)論是，拜占庭容錯，也就是需要容下一個惡意系統(tǒng)而非錯誤系統(tǒng)，需要4個獨(dú)立系統(tǒng)。
（當(dāng)然，簽名可以解決這個問題，但是這只是同步系統(tǒng)的情況，在異步系統(tǒng)里這問題會變得更加復(fù)雜，原因是正常節(jié)點(diǎn)的回答有延遲，而惡意節(jié)點(diǎn)可以不回復(fù)，所以，正常節(jié)點(diǎn)一方面要等另一個節(jié)點(diǎn)的回復(fù)，但是它又不知道對方會不會回復(fù)因?yàn)閷Ψ接锌赡軙袗阂?，而在收到回?fù)之前，它完全沒法判斷對方是正常節(jié)點(diǎn)還是惡意節(jié)點(diǎn)，這個問題叫異步BFT，也是BFT的最復(fù)雜的情況，這里不再做更多的解釋，下文提到的BFT算法，其實(shí)都是異步BFT的算法）
Lamport提出這個問題之后，有無數(shù)的算法被提出來，統(tǒng)稱BFT（拜占庭容錯）算法，其中最有代表性的叫PBFT，然后由于最近區(qū)塊鏈的熱度，無數(shù)針對區(qū)塊鏈應(yīng)用場景優(yōu)化過的BFT算法也涌現(xiàn)出來，但是一個重要的問題是，所有目前的BFT算法，都只能應(yīng)用在小型網(wǎng)絡(luò)里。原因很簡單——因?yàn)锽FT這個問題是設(shè)計給類似于航天飛機(jī)控制系統(tǒng)這樣的場景的，早期的算法考慮的也主要是這種場景。PBFT論文里考慮的就是一個5個節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)。就算算上新提出的BFT算法，也最多應(yīng)用在不超過100個節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)里。
這個問題被擱置了很久，直到比特幣的誕生——中本聰從某種意義上簡化了這個問題，在比特幣中，同樣是共識問題，中本聰引入了一個重要的假設(shè)——獎勵，他之所以能這樣做的原因是，他考慮的是一個數(shù)字貨幣，也就是說共識這個東西是有價值的。
于是在這樣的系統(tǒng)上，他提出了工作證明機(jī)制。
所有挖礦，礦工，最長鏈，分叉等等等等，都可以歸結(jié)為一句話：
說話是要有代價的，說真話是有好處的，說假話是要扣錢的……
這就是目前兩類共識算法的核心區(qū)別：
BFT共識模型：惡意節(jié)點(diǎn)可以干任何事。
比特幣共識模型：模型中有公認(rèn)的“價值”，每個節(jié)點(diǎn)說話都需要一定代價，誠實(shí)節(jié)點(diǎn)會受到獎勵，而惡意節(jié)點(diǎn)由于只付出代價而收不到獎勵，變相受到了懲罰。
也就是說，BFT共識模型其實(shí)涵蓋了比特幣共識模型的場景，比特幣共識其實(shí)放寬了BFT共識模型的限制。
比特幣共識對于BFT的優(yōu)勢在于，由于給惡意節(jié)點(diǎn)的能力做了限制，惡意節(jié)點(diǎn)所能造成的破壞大大降低了，尤其是對于異步系統(tǒng)——BFT共識里惡意節(jié)點(diǎn)可以一直拒絕相應(yīng)而誠實(shí)節(jié)點(diǎn)還需要一直等它（因?yàn)椴恢浪遣皇菒阂獾模?，而對于比特幣共識，隨你便，你不響應(yīng)就沒有獎勵可拿。于是，比特幣共識算法可以應(yīng)用于成千上萬個節(jié)點(diǎn)，而且，任何人隨時都可以加入，不需要預(yù)先在網(wǎng)絡(luò)里注冊自己的身份（而BFT算法里，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量和身份都必須是已知的）。
但比特幣共識的缺陷在于，首先，得有個有價值的東西，也就是說放在比特幣里這東西還行，以太坊的話現(xiàn)在可能也湊合，但是其他數(shù)字貨幣嘛……BFT共識有個嚴(yán)格的限定，就是惡意節(jié)點(diǎn)不能超過總數(shù)的1/3，然而其實(shí)比特幣共識沒有這樣的限制，唯一的限制就是假定大部分節(jié)點(diǎn)都是理性的，是逐利的，也就是會采用最佳的策略來賺取最大的價值。所以，嚴(yán)格來說，自私挖礦這種行為在比特幣共識里是允許的，而多數(shù)攻擊，其實(shí)也算不上一種攻擊，因?yàn)檫@些都沒有突破比特幣共識的框架——如果這個價值無限大，比特幣共識是非?？煽康?。然而這并不是事實(shí)，因?yàn)椴⒉皇敲總€虛擬貨幣都和比特幣一樣值錢，而在價值不高的情況下，比特幣共識的前提就站不住腳了——當(dāng)損失可能是幾千上萬塊錢的時候，假定每個人都是理性的是合理，但是如果損失就幾分錢這個假設(shè)就相當(dāng)扯淡了，事實(shí)上也發(fā)生過一個比特幣礦池跑到另一個貨幣惡意挖礦搞垮對手的情況。
此外，比特幣共識是最長鏈共識，也就是說最長鏈-->大多數(shù)-->理性，于是分叉是允許的。于是導(dǎo)致了一些附帶的問題，例如，如果網(wǎng)絡(luò)有延遲，你怎么知道你手里那條鏈?zhǔn)钦麄€網(wǎng)絡(luò)里當(dāng)前的最長鏈呢？于是，如果需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)多，那么延遲加大。延遲加大，那么越多的人手里的鏈并不是全網(wǎng)絡(luò)的最長鏈。于是，全網(wǎng)絡(luò)的最長鏈，就沒法代表大多數(shù)。這就打破了比特幣共識的根本，這也是為什么比特幣區(qū)塊頻率是10分鐘一塊的原因。比特幣目前有個著名的7幣交易每秒的上限，而現(xiàn)在擴(kuò)容鬧得很厲害，以太坊的交易格式不同，也用了新的工作證明，想要改成權(quán)益證明，但這些都不本質(zhì)。真正本質(zhì)的是，在目前的網(wǎng)絡(luò)條件下，如果適用全網(wǎng)的話，比特幣共識的交易量基本上超不過100筆交易每秒這個量級。
上面這幾段有可能太深了，簡單來說，BFT共識和比特幣共識的區(qū)別可以這么理解：
BFT共識：來，大家開個會討論一下集思廣益啊，討論出大家都滿意的結(jié)果為止。
問題：開會的效率大家都懂，人越多越不容易出結(jié)果。只能用于少數(shù)節(jié)點(diǎn)，用于上千個節(jié)點(diǎn)的話……大家想象一下一天開一次人大的場景。
比特幣共識：你的詩念得不錯，組織已經(jīng)決定了，今天就你來當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)了，做得好有獎，做不好扣錢。
問題：獎勵幾千塊錢還好，獎勵幾分錢誰好好干？
而區(qū)塊鏈也就因此被分成了涇渭分明的兩類，很多人都聽過什么公有鏈私有鏈聯(lián)盟鏈，但是，如果你們以為這是根據(jù)應(yīng)用區(qū)分的就大錯特錯，其實(shí)，這兩種區(qū)塊鏈最本質(zhì)的區(qū)別，還是因?yàn)楣沧R模型或者說算法不同——BFT算法沒法應(yīng)用于大量節(jié)點(diǎn)，所以用BFT算法的就沒法做公有鏈。而比特幣共識得有個價值體系，這東西去做私有鏈聯(lián)盟鏈就很不靠譜，因?yàn)橐粋€單純逐利的人的假設(shè)還算靠譜，但是如果對象是公司的話，公司的利益就太復(fù)雜了，不能簡單認(rèn)為他們只追逐區(qū)塊鏈上那點(diǎn)價值。
1，公有鏈，以比特幣，以太坊和所有虛擬貨幣為代表，都采用比特幣共識，共識算法基本上都采用工作證明機(jī)制，也就是挖礦那些，這種機(jī)制其他回答里已經(jīng)講得夠清楚了，就略過。工作證明一切都好，除了費(fèi)電……費(fèi)多少電呢？差不多和一個百萬人級別的城市那么多。此外以太坊的創(chuàng)始人特別喜歡權(quán)益證明，似乎很快要小范圍投入使用（100個區(qū)塊里一個用權(quán)益證明）。但是目前為止，大家對這東西的可靠性還持觀望態(tài)度。
2，私有鏈和聯(lián)盟鏈。以IBM的hyperledger-fabric，以及一大堆其他的類似于tendermint，甚至R3 corda和ripple為代表，都用BFT共識。其實(shí)這方面的應(yīng)用已經(jīng)很多了，問題是，1，目前基本上所有應(yīng)用給人的感覺都還是為了做區(qū)塊鏈而區(qū)塊鏈，真的覺得這東西好到不可或缺的應(yīng)用還基本沒有。2，由于為了區(qū)塊鏈而區(qū)塊鏈，其實(shí)很多場景的安全性和可靠性還值得懷疑，這點(diǎn)經(jīng)常被被公有鏈的支持者詬病。
以上就是區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?，如何簡單易懂地介紹區(qū)塊鏈？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于至于區(qū)塊鏈怎么實(shí)現(xiàn)的的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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