區塊鏈消耗能源
1. 區塊鏈+能源具體運用在哪些方面
區塊鏈憑借自己的優勢可以為能源三大難題提供解決方案：通過優化能源過程，區塊鏈可以降低成本；區塊鏈可以從網路安全形度提高能源安全；把區塊鏈作為支持技術以提高供應安全，最終通過能源管控實現能源的可持續發展。
更重要的是，區塊鏈技術可以應用於以下領域和方面來幫助解決能源管控領域的問題:比方說在電力資源板塊，自動化區塊鏈可以改善分散式能源系統和微電網的管控。通過本地化能源點對點交易或分布式平台採用本地能源市場，可以顯著提高能源的自我生產和自我消耗。應用和數據傳送區塊鏈可用於智能設備的通信、數據傳輸或存儲。智能電網中的智能設備包括智能電表、先進感測器、網路監控設備、能源管控系統、智能家居能源控制器和建築監控系統。除了提供安全的數據傳輸，智能電網應用還可以從區塊鏈技術支持的數據標准化中受益。還有電費管理，在電力交易中，當售電公司、發電、用電不是一個主體時，各方很難互相信任。可信區塊鏈公共服務平台使發電量、上網功率等多方信息交叉驗證、公開透明，在網路環境下構建公平的交易機制。不可篡改的記錄和透明化流程可以大大提高審計和法規遵從性。
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。
2. 能源區塊鏈研究｜物聯網可提高加密貨幣挖礦效率
每個了解加密貨幣的人都知道這種貨幣的缺點，而其對環境造成的影響首當其沖。是否能以綠色且道德的方式開采加密貨幣？如果可以，物聯網在這一轉變中又將扮演什麼角色?
物聯網可以挖礦嗎
人們於幾年前開始討論用物聯網進行加密貨幣挖礦，這些討論主要以警告的形式出現：行為不端者可能會破壞物聯網設備並將其變成一個分布式加密貨幣挖掘網路。
加密貨幣挖礦需要性能強大的中央處理器並消耗大量能源，物聯網設備可以用來挖掘加密貨幣嗎？
Mirai是網路安全領域家喻戶曉的名字，但這個詞通常與DDoS攻擊同義。IBM在2017年的調查中發現，隨後的Mirai網路攻擊旨在在受損的物聯網設備上部署比特幣礦機從動裝置。IBM沒有就利用物聯網設備的有效性得出具體結論，但這個概念很吸引人。
物聯網、加密貨幣和區塊鏈還有其他方式可以影響彼此的性能?
物聯網對加密貨幣挖礦的影響
在IBM的發現問世後不久，Avast就得到了一個相似的結論：這樣運用物聯網不僅是可以做到的，還是有利可圖的。Avast估計，攻擊者可以同時用15000個物聯網小工具在四天內挖掘約價值1000美元的加密貨幣。
使用數千個加密貨幣挖礦設備可以減少單個加密貨幣挖礦操作的總功耗和對環境的影響。有段軼事講的是一個 科技 博主設置並忘記了她的物聯網設備，找回後發現這些設備在一年多的時間里在後台生成了價值數千美元的代幣。
將路由器和熱點作為網路中心和加密貨幣挖礦中心前景光明，因為這種前景有關效率和綠色。在此人寫下她的經歷後，相關熱點設備的訂貨量上升到150000台。與昂貴的CPU和GPU相比，該熱點設備400美元的價格對業余礦工很有吸引力，因為他們不想在冷卻系統和顯卡上花費大量資金。
使挖礦更環保的技術
把加密貨幣挖礦變得更環保並非易事。單筆比特幣交易要消耗約1544千瓦時電力，這些電力足夠一個普通美國家庭用五十多天。比特幣網路每年的總耗電量可能高達75太瓦時 。
更智能的氣候控制技術是一種解決方案。挖礦作業可以通過無導管和微型分體式系統對其環境進行更精細的控制。將這些設備精確放置在需要的地方要容易得多，而且一個室外冷凝器可以為多個冷卻裝置供電。這些設備可以為加密貨幣礦工節省大量能源。
就目前的情況而言，電力是制約加密貨幣采礦的一大瓶頸。國家和國際領導人在制定目標時優先考慮建設彈性智能電網，依靠物聯網實現電力和數據的雙向流動。
使用可再生能源和物聯網的能源網路更具彈性且性能更強，構建這種網路為加密貨幣礦工帶來了機遇。一些規模更大的業務正在太陽能和風能富足的地區開設工廠。其他礦機在夜間工作，以抵消其運營在用電高峰時段對能源消耗的巨大影響。
以德克薩斯州的一次采礦作業為例，在最熱和電費最貴的日子裡，每次只需關閉30分鍾就可以從能源消耗中獲利。夜間，他們可以「在電路板能承受的范圍內盡可能地減少運營」，同時將合同約定的電力供應返售予公用事業公司。
區塊鏈和物聯網：卓有成效的結合
物聯網和加密貨幣已經找到了恰當的方式互通有無，相得益彰。物聯網和區塊鏈的結合可能會帶來豐碩的成果，圍繞這一話題的研究與討論正在以不同方式有序進行。
物聯網設備依賴於現場數據的高速交換和分析。在這里應用區塊鏈可以確保系統的可靠性更高且數據傳輸的安全性更高。自主性對於業務效率而言至關重要：通過區塊鏈推動物聯網交互，設備之間可以直接交互，無需涉及遠程伺服器。
分別應用於物聯網和加密貨幣的技術相得益彰，促進彼此發揮出最佳效果。
全國能源信息平台聯系電話：010-65367702，郵箱： [email protected] ，地址：北京市朝陽區金台西路2號人民日報社
3. 能源區塊鏈研究 | 能源強度雲的未來如何
如果區塊鏈要實現其作為記錄關鍵業務事務的可靠方式的潛力，將必須消耗比現在少得多的能源。
區塊鏈是在比特幣發明的同時出現的，是一種分布在多台計算機中不可變的賬本，用於記錄加密貨幣的交易。收集這種全新工具的前景吸引了無數「礦工」，他們通過解決一系列數學難題從而獲得虛擬貨幣的碎片。這意味著要耗費大量的電力:據Digiconomist稱，比特幣挖礦一項就可能消耗相當於全球所有數據中心的能源，其碳足跡相當於整個倫敦市。
區塊鏈在非貨幣用途上的應用也帶有同樣的污名，比如在整個供應鏈中跟蹤產品，在買賣雙方之間執行「智能」合約。比特幣只佔目前已知的數千個區塊鏈中相對較小的一部分，盡管它可能比區塊鏈需要更多的節點來記錄其他類型的數據，但後者仍然是一個主要的能源消耗。鑒於區塊鏈作為日常業務工具的雛形，這種能源強度水平顯然是不可持續的。
區塊鏈的支持者正在研究解決方案。Digital power - optimization LLC聲稱創建了「加密貨幣挖礦即服務」的概念，該公司利用該功能幫助發電廠和電網運營商節省資金，並管理負載失衡。該公司創始人兼首席執行官安德魯·韋伯(Andrew Webber)解釋說:「我們在他們的地盤上為他們建了一個礦井。他們在電力離開他們的基礎設施之前使用電力，然後賣給電網。這使他們能夠獲取他們的能力的美元價值——他們通過把它賣給別人而得到的兩倍、三倍或四倍。」
該合資企業的目的是解決電力負荷失衡日益嚴重的問題，部分原因是越來越多地使用太陽能和風能等可再生能源。發電廠可以根據當前的定價和需求，調整向電網出售電力的時機，使其最有利可圖。
韋伯表示，加密挖礦作為一種服務，創造了一條利用電力的渠道，但這在其他方面毫無用處。他聲稱，在這個過程中，它提高了社區新能源開發的經濟可行性。
這些都沒有解決區塊鏈挖掘加密貨幣或記錄其他商業交易所需的實際能量。韋伯說:「區塊鏈在設計上是能源密集型的。」礦工通過一種名為「工作證明」(proof of work)的演算法展示他們的計算成果、確認交易和產生新的「區塊」來賺取貨幣。
韋伯質疑把加密貨幣挖礦作為一種過度的能量吸引，稱這種描述是「主觀的」。他列舉了花費在金融服務、Instagram、Netflix和其他類型的日常電腦活動上的能量，這些同樣耗能巨大但是卻沒有人抱怨。
這個問題的另一個解決方案來自一個名為Gather的公司，該公司旨在通過利用伺服器、個人電腦、手機和平板電腦等多種目前沒有使用的計算設備的資源，來減少區塊鏈對能源的影響。該公司創始人兼首席執行官Raghav Reggie Jerath解釋說:「我們收集閑置電力，用它們來保護區塊鏈。」
盡管它試圖用基於「權益證明」的演算法來補充工作量證明演算法，但這種設置並沒有完全改變加密挖掘的基本性質。對於後者，成功的礦工是那些已經擁有最多加密貨幣的人。
不管密碼挖掘可能有多「綠色」，或者成功的標準是什麼，區塊鏈的創建仍然需要巨大的能量。具體地說，比特幣的情況在未來幾年可能會有所緩解，因為獎勵給礦工的硬幣數量在設計上有所減少(每四年減半)。但它仍然不會解決所有類型的區塊鏈倡議的能源強度這個更大的問題，在該問題解決之前，這項技術的未來仍將未知。
全國能源信息平台聯系電話：010-65367702，郵箱：[email protected]，地址：北京市朝陽區金台西路2號人民日報社
4. 區塊鏈真正的樣子！區塊鏈技術創新助推全球氣候行動
大夥兒都知道的一個事實是：區塊鏈可以讓人財富倍增，那麼，到底是區塊鏈的哪一部分讓人財富倍增呢，這個事情從區塊鏈誕生至今，一直模模糊糊。明說了吧，是區塊鏈的激勵機制讓人財富倍增財富自由。激勵機制，外在表現為虛擬貨幣或者內部積分。騰訊QQ升級系統是不是激勵機制？是的。美團的外賣會員升級系統是不是激勵機制？是的。我們為什麼不把騰訊QQ積分拿來交易所交易呢？是因為騰訊QQ積分本身並沒有特別大的價值，不具備交易價值及意義。那麼，憑什麼掛了一個區塊鏈的名字就可以把激勵積分拿來交易或者說激勵積分具有讓人財富自由的魔力呢？
是因為區塊鏈激勵機制是和傳統實體結合在一起的，並有著其增值作用的。比如股票，股票本身是不產生價值的，約等於一張白紙或一個符號代碼，它只有以傳統實體為載體才具備價值。區塊鏈（激勵機制）也是一樣，它只有和傳統實體項目以及具體的業務合為一體，才能產生經濟價值。
所以，單獨的激勵機制其實是毫無價值的。
市場上廣為流傳的虛擬貨幣，以及更多雲錢包挖礦存幣生息是什麼？它就是一種單純的激勵機制，僅僅是一種激勵機制。比如挖礦，挖了就給幣，這是不是激勵機制？有人說這礦機看得見摸的著，這不是實體么？No，礦機只是激勵機制的生成方式而已。換一下，換成存幣生息，不一個意思么？存在虛擬的錢包裡面，然後生出幣出來，這虛擬的錢包不就是一個激勵機制的生成載體么？按照這個思路，我們還可以用種樹來產生激勵機制，種花也可以。
然而，這類東西通通都是騙局。為什麼？因為他們僅僅是一種激勵機制，脫離了本質的激勵機制。CX也是激勵機制，也是脫離了本體的激勵機制。
本體是什麼？是實體項目，是實體業務，強勁的營收體系。缺了本體業務的激勵積分什麼都不是，空氣都不如。假如我們把區塊鏈激勵機制當做一種類似股票的東西，那麼，它靠什麼增值？沒有強勁的營收體系作支撐，能升值嗎？
不能！So，所謂的買什麼幣可以財富自由，不過是廣告而已。而且還是虛假廣告，禁不起推敲。可能有人僥幸賺了點錢，但是偶然並不等於必然，偶然事件天天都有，必然事件才是一個行業本來的樣子，比如電商，比如互聯網，比如AI，比如雲計算。
總結：1，單純的激勵機制（虛擬貨幣）什麼都不是，毫無價值。2，和實體業務深度融合的激勵機制才具有讓大多數人財富自由的力量。
在考慮區塊鏈時，碳中和並不是首先想到的。比特幣，區塊鏈的第一個應用，被廣泛稱為環境污染者，消耗大量能源並排放大量二氧化碳量，以驗證交易和維持網路。然而，這種性質的擔憂只適用於用於底層技術的特定應用。根據網路架構和協議的選擇，區塊鏈可以以更節能的方式部署。不會比傳統的資料庫解決方案消耗更多的能源。
但區塊鏈技術的核心競爭力—透明度、數據可審計性、隱私性、價值傳遞、流程效率自動化等，可以用來推動交付可持續基礎設施所需的系統性變革，區塊鏈技術可以以安全和公平的方式為低碳轉型提供解決方案。比如，區塊鏈是一種強大的工具，可以顯著提高溫室氣體排放的透明度、問責制和可追溯性。它幫助公司提供更准確、可靠、標准化和易於獲得的碳排放數據。
此外，可以通過智能合約利用區塊鏈來更好地計算、跟蹤和報告整個價值鏈中碳足跡的減少情況。它可以提供即時認證、實時數據驗證和清晰的數據記錄。
在縱深發展方面，區塊鏈技術可以將公司的個人努力轉變為網路化的努力。而且，它可以清楚地確定個體行為者為減少碳足跡所做的貢獻。競爭精神和以市場為基礎的激勵創造了共贏的局面。清潔技術初創公司在這一過程中發揮著關鍵作用。他們開發了支持區塊鏈的平台，將所有利益相關者聚集在一起，包括公司、政府和公民。區塊鏈的去中心化方法提供了廣度和深度。它參與並使每個人都能夠參與計算。它允許跟蹤和報告整個供應鏈的溫室氣體排放減少情況，包括製造商、供應商、分銷商和消費者。
目前，區塊鏈技術創新成為全球范圍內應對氣候變化的集體行動的強大推動力。公共和私人投資者開始注意到它的獨特價值。
根據聯合國糧食及農業組織 (FAO) 和瓦赫寧根大學與研究中心 (WUR)關於將區塊鏈應用於農業氣候行動的最新報告：區塊鏈技術有很大潛力支持有效農業部門的氣候政策和衡量氣候行動的有效性。該報告概述了區塊鏈在農業中的局限性和潛在應用，以及如何在氣候變化的背景下使用它。
該研究表明，區塊鏈技術可以幫助提高減緩和適應氣候變化活動的透明度和問責制。除了監測溫室氣體排放外，它還可以通過幫助跟蹤投資和改進管理實踐的結果來支持農民適應氣候變化。區塊鏈還可以幫助跟蹤適應和緩解活動中與性別相關的可持續發展目標指標。總而言之，它有可能成為加速全球行動以實現《巴黎協定》和 2030 年議程可持續發展目標的工具。
此外，歐盟為利用區塊鏈採取氣候行動而採取了一系列措施，諸如促進區塊鏈技術的開發和採用，並激勵參與者減少其碳足跡並考慮其行為的 社會 影響；開發技術援助和投資計劃，支持基於區塊鏈的數字創新，有助於減緩和適應氣候變化；加速基於區塊鏈的解決方案，在供應商和消費者之間建立網路，超越個人，包括所有 社會 利益相關者；通過綠色債券、金融 科技 解決方案和替代融資機制，支持可持續金融舉措並促進使用區塊鏈技術為氣候行動融資；支持歐盟國家和國家政府機構合作開發和採用基於區塊鏈的解決方案，以支持氣候行動和減少溫室氣體排放；與戰略合作夥伴建立夥伴關系，包括聯合國機構和國際金融機構，如世界銀行、歐洲投資銀行和歐洲復興開發銀行；支持加強歐洲的清潔技術創新生態系統，改善清潔技術初創企業和中小企業的融資渠道。
此外，區塊鏈技術正在通過 NDCs 和 NAPs (SCALA) 計劃擴大土地利用和農業的氣候雄心計劃進行試點，該計劃由糧農組織和聯合國開發計劃署 (UNDP) 共同領導，並由德國國際氣候倡議 (IKI) 提供資金. 該方法將通過數字化農業和糧食系統的價值鏈並通過關鍵數據元素 (KDE) 跟蹤可持續性來應用。該計劃重申了數字化等技術進步在實現可持續發展方面可以發揮的作用。
加密領域也有相關嘗試，氣候技術公司Flowcarbon與Celo基金會宣布推出碳市場生態系統，該系統將使碳信用能夠以Flowcarbon的Goddess Nature Token（GNT）的形式在Celo網路上交易。 其合作關系包括由Celo基金會和Climate Collective購買至少1000萬美元的GNT，GNT目前正在預售中。Flowcarbon在Celo上的推出將創建碳信用鏈上流動市場，旨在使碳抵消廣泛可及且透明。
美洲開發銀行（IDB）旗下創新實驗室IDB Lab正在發起一項倡議，以創建利用數字代幣促進生物多樣性保護和促進氣候行動的創新解決方案。 IDB Lab與IDB Group 2025願景所確立的促進應對氣候變化行動的目標完全一致，從而發出這一呼籲，以 探索 數字代幣的真正潛力，該倡議面向目標包括初創企業、中小型企業（SMEs）、基金會、非營利組織、企業、大學、智庫、公共創新機構、加速器和其他在這一主題上有經驗、准備實施模型的組織。
GainForest開始與巴拉圭環境部(MADES)合作，保護巴拉圭大查科美洲區(grand Chaco Americano)數千公頃的森林。GainForest將衛星圖像與數據科學相結合，旨在激勵土地所有者不再砍伐樹木。GainForest的目標是籌集加密貨幣捐款，從土地所有者手中購買森林，擴大國家公園，防止森林砍伐。該項目將基於區塊鏈的智能合約與衛星圖像、無人機攝影和數據科學相結合，自2017年贏得聯合國COP 23 Hack4Climate競賽以來，一直穩步增長。GainForest聯合創始人David Dao表示，這使得GainForest成為首個政府支持的綠色加密項目。
5. 區塊鏈技術，怎麼才能正確應用到金融產業
回望2008年， 區塊鏈 技術展示了它可以在不同商業領域帶來的變化。這項技術雖然還在初期，但是已經改變了很多產業。區塊鏈的各種特性，例如去中心化，不可篡改以及透明性，可以改變商業模式。尤其是對於銀行和金融業來說。
雖然現在還有很多問題，但是，區塊鏈有潛力能夠為金融和銀行產業減少成本和勞動力。根據德勤的報告，全世界24%的金融機構對區塊鏈技術很熟悉，北美地區會比其他地方更加熟悉這些技術。考慮到這項技術的廣泛應用性，企業也在逐漸尋找區塊鏈能夠應用的不同領域。
特別是銀行和金融業，成百上千的基金每天正在從世界的一端到另一端。這就讓全球金融系統成為了能夠從區塊鏈應用獲利的行業之一。銀行和金融業需要大量的人工，這時候如果有任何錯誤，對於金融系統來說會產生很大的影響。根據全球金融科技的報告，2017年，77%的金融科技機構希望在2020年將區塊鏈作為金融生產系統。
區塊鏈在銀行業的應用
對於區塊鏈技術和運行方式的基本理解，你腦中真正的問題，可能是：區塊鏈真地能夠應用在銀行產業嗎？如果是的，我們如何才能最好地利用區塊鏈技術？而且，最重要的是，區塊鏈會停留在原地還是繼續往前走？
根據哈佛商學院的報道，區塊鏈此時對於銀行業，就像互聯網對於媒體那樣。區塊鏈能夠解決銀行和金融產業的很多問題。區塊鏈技術擁有所有可靠技術應該有的特性，其中也包括金融相關的業務。
區塊鏈可以提供高級別的安全性，特別是在交換數據，信息和金錢等方面。同時，這也讓用戶可以利用透明的網路架構，操作成本很低，同時，也可以獲得去中心化的幫助。這些特性會使得區塊鏈會成為銀行和金融行業非常穩定，可靠以及受歡迎的解決方案。
金融機構想要保證資金安全，就需要很多中介機構。然而這些中介機構卻使得整個產業更加昂貴。而且，由於其中有太多的人參與整個過程，發生錯誤的幾率也在增加。區塊鏈技術可以保證轉賬安全，同時也可以讓用戶獲得更好的體驗，成本也更低。
銀行使用區塊鏈技術案例
雖然在早期，銀行和金融機構對於區塊鏈技術仍舊是持懷疑態度，但是，現在，事情已經變了。隨著區塊鏈在多個領域獲得成功，銀行業正在尋找區塊鏈新的領域和應用。
有些大企業，例如，JP摩根對於區塊鏈的未來發展充滿信心。美國投資銀行總部也開始了對區塊鏈技術的研究和實施。Quorum項目是一個企業分布式賬本和智能合約平台，能夠支持快速轉賬和吞吐量，來解決金融行業，銀行等的問題。根據目前的消息，他們已經基於分布式注冊機構發布了不同 利率 的 年金 證明書。
除了這些，主要的美國銀行已經得到了由美國專利局發放的專利證明。這份文件提到關於許可性區塊鏈的部署，這是為了保證記錄的安全性，同時，也是為了認證企業和個人數據。
這個系統會讓通過認證的成員獲得數據並且記錄下所有的個體成員。此外，系統會使用區塊鏈技術，將多個現有的數據存儲平台進行整合。這個安全的單個網路會提供整體效率，同時也減少用戶數據的存儲地址數量。
另一個機構就是高盛。高盛也在積極地融入分布式注冊技術的研究之中。為了給區塊鏈行業的初創公司服務，解決數字貨幣的波動性，高盛已經投資了數字貨幣項目。
高盛集團旨在成為華爾街數字貨幣的領導者。設定自己的數字貨幣交易，可以幫助他們很好地管理數字交易。
金融使用區塊鏈技術案例
隨著更多應用案例出現，區塊鏈技術已經有潛力來改變目前的金融和銀行產業。該技術可以通過以下幾點，改變目前的銀行產業：
減少欺詐
任何牽涉到金融相關的項目，就會有欺詐。此外，從最基本的金融模型來看，安全性也是最重要的。有超過40%的金融主體和中介機構，例如股票交易所，每年都會因為金融盜竊事件，蒙受重大損失。
中心化資料庫系統是用來進行金融管理和操作。但是中心化的資料庫很容易被入侵，如果有單點出現問題，那麼就會形成網路攻擊。一旦黑客進入到這種系統，盜竊資金很容易。這就會使對於更加安全系統的需求產生，需要足夠的安全保證來防止這類攻擊。
由於區塊鏈是分布式的，不可能會出現單點的破壞。按照區塊形式存儲的每個轉賬都會有加密機制的保護，很難被攻擊。
而且，所有的區塊都是互相連接的。由於這個連接的機制，如果有區塊被改變，那麼區塊鏈上所有其他區塊都會立刻表現出這個改變。因此，這會幫助追蹤這個入侵，同時也讓黑客沒有機會來對整個系統進行改變。通過一個安全的區塊鏈系統，我們能夠防止網路攻擊以及現在的銀行和金融業攻擊。
客戶身份驗證銀行和金融機構對於這點是非常擔憂的，所以他們必須要進行AML和KYC，從而減少損失。所有這些過程都會花費很多時間，並且所有的銀行和金融機構都需要獨立地進行所有的驗證。
根據調查報告，每年這類過程都需要花費從600萬美金到5000萬美金不等的金額。有些客戶盡調是為了減少洗錢以及攻擊行為。目前，銀行需要上傳客戶的KYC數據到中心化的注冊機構，被用來檢驗老客戶或者新客戶的信息。
隨著區塊鏈系統的應用，每個銀行或者金融機構的客戶驗證，也可以被其他銀行使用，這些KYC認證不需要進行多次。
也就是說，通過區塊鏈技術，可以免去很多重復工作。而且，在不遠的未來，所有金融機構都會獲得客戶更新的相關信息，使得管理員以及管理機構的成本減少。
智能資產
當所有資產都需要通過清晰的日期和時間戳來記錄，貿易金融就會變得很困難。全球的供應鏈包含了很多機構和個體，參與方在不停地進行交易。這其中的文件更加復雜。區塊鏈可以通過數字形式來存儲這些智能資產的記錄。智能資產系統不會僅限於把物品轉移，同時還會追蹤物品的軌跡。
銀行和金融機構的智能資產追蹤系統現在也面臨很大的競爭。擁有豐富數據的銀行可以通過區塊鏈將這些數據轉變為客戶價值。
智能合約
智能合約的應用可以證明銀行和金融行業的重要性。智能合約是在某些條件滿足的時候，可以自我執行的代碼。
在使用到金融轉賬的時候，智能合約對於提高速度和簡化復雜的流程很有幫助。只有在代碼中的條件滿足，合約才會執行，也會保證轉賬的信息十分准確。而且，由於這些條款對於所有人都是可見的，出現錯誤的概率就會下降很多。
貿易金融
貿易金融被認為是區塊鏈技術在銀行產業最有用處的應用之一。所有參與方，例如復雜的轉賬可以在區塊鏈網路進行記錄，貿易商和銀行通過一個共有賬本 共享 這些信息。一旦某個條件滿足，那麼智能合約就會自動運行，相關的參與方可以看到所有發生的行為。
根據有關消息，有初創企業已經成功進行基於區塊鏈的交易轉賬，通常這一過程需要花費7-10天，但是現在只需要4小時。和現在的基礎架構相比，使用區塊鏈可以大幅減少證書、票據以及其他費用的產生。
為什麼銀行業需要區塊鏈？
1.目前銀行系統高度依賴於紙質文件和現在的系統。現在需要可信穩定的系統升級，來防止任何欺詐，解決擴容和安全問題。區塊鏈技術和去中心化本質，可以讓銀行系統擁有正在尋找的高端技術。
2.銀行不能獨立地運行，現在很多轉賬都是通過中介的。跨國轉賬需要花費5天時間，其中也會有不少風險。銀行通過區塊鏈系統，能夠讓轉賬非常快速，而且不需要承擔任何風險，銀行自身就足夠解決這些問題。
3.世界正在向著數字化邁進。經濟發展的速度也在逐漸增加，並且毫無疑問，這個速度還會更快。區塊鏈技術會讓小額轉賬變得更加快速，同時能保證更低的費用和轉賬擴容性。
4.除了銀行以外的金融服務企業也逐漸通過最新科技來改革自己的系統，通過提供可靠的服務、更低的 費率 ，來保證市場的安全。銀行和其他金融機構應該接受新型區塊鏈技術，讓他們的生態系統保證安全。
區塊鏈技術融入還有很多挑戰
區塊鏈技術當然有它的優勢，但其中也包含著很多挑戰，特別是對於金融和銀行產業的機構來說。
交互性：區塊鏈技術不會被任何國際條例所束縛，所以這其中並沒有標准。隨著大型產業，例如銀行對交互性要求的提升，區塊鏈需要和不同的系統兼容，並且還需要能夠被大眾所接受。現有系統和區塊鏈的整合對於目前的系統是個非常大的挑戰，因為現有的系統不能被完全地替代。如果區塊鏈技術可以讓多個系統完美地一起工作，那麼操作可行性就完全可以滿足。
隱私：銀行和金融機構的背書，是人們將資金存入其中的信任。如果想讓區塊鏈替代它們，很重要地就是要保證存入區塊鏈的數據被安全存放，並且不會改變任何人的身份。由於轉賬信息是在區塊鏈上公開進行，也需要對私鏈進行研究，這同時也有助於解決交互性問題。
加密性：私鑰是區塊鏈系統的必要元素，因為他們對於保證區塊鏈上個人數據有著非常重要的作用。但是，一旦獲得私鑰，就必須要非常安全地進行存儲，因為如果丟失，就再也沒辦法找回了。而且，存儲數據的加密方式也會存在漏洞，這也導致了區塊鏈很容易被黑客攻擊。
安全性：區塊鏈網路是安全並且可靠的，因為它其中融入了加密學的技術，為防止黑客攻擊，這類系統中任何的加密性能都需要大量的算力。當區塊鏈網路被應用在任何銀行機構，就必須要通過多個安全協議來進行加密。網路需要能夠有足夠多的算力去防止任何人進行控制，除非是根據特定的准入許可。根據這些需求，融入區塊鏈的這類系統或者機構可以是許可的或者非許可的。在這些機構中的人需要能夠處理不同級別的准入許可，從而能夠從欺詐和網路攻擊者，來拯救整個網路。
可擴容性：現有數據的增長是不可否認的。隨著人口數量的增長，資料庫的增長也會隨之而來。這就會給區塊鏈的應用帶來很大的挑戰。通過區塊鏈創建的網路應該能夠處理逐漸增加的流量，同時也能維持網路參與者的速度。如果區塊鏈技術能夠應用在目前的銀行系統和機構，就必須要能保證處理這些數據流量的能力。
能源消耗：大多數區塊鏈網路都是基於工作量證明機制，其中網路參與者會根據他們解決問題的速度來獲得獎勵，這也會基於他們解答問題的速度，從而將新的區塊放入網路。這可以讓整個網路穩定運行，同時也增加了能源消耗。這類算力會消耗很多的電力，從而對環境造成影響。在接受區塊鏈技術之前，這些問題需通過其他激勵機制來解決。
法律監管：如果區塊鏈應用到銀行業，那麼國際監管條例就是非常必要的。現在，數字貨幣作為區塊鏈最受歡迎的應用，目前還沒有監管條例，有利有弊。但是，如果區塊鏈在銀行和金融業進行應用，那麼就一定需要監管，避免人們因為有所損失而造成麻煩。
結論
盡管對於銀行業來說，監管條例非常嚴格，金融機構也開始了將區塊鏈技術作為解決方案的征程。銀行業巨頭已經開始進行測試，去尋找去中心化技術的潛在用途。
機構正在大力投資研究區塊鏈解決方案。通過讓區塊鏈進入現在的產業，很多問題都會得到解決。因為這項技術讓系統更加透明，可靠，也容易使用。
6. 區塊鏈對環境保護可以發揮怎樣的力量
區塊鏈作為一項顛覆性的新興技術已經上升到國家戰略，成為數字經濟時代信任新基建的重要技術載體，然而很多人依然認為區塊鏈技術更多的是運用在金融領域，但其分布式、不可篡改和協同共識的技術特性決定了它可以應用在諸多涉及數據、協同工作的領域，尤其是環保領域。
目前，客戶正向電網輸送數億乃至數十億的分布式能源資產，但能源數據流轉和交易仍因基礎建設不完備，數據不同步、供需不平衡、交易清算過程復雜，交易所有權歸屬不清等問題受到限制。
國網寧夏電力、國網電商公司正在積極推動區塊鏈與新能源業務的融合創新，立足發展基於區塊鏈的分布式能源交易平台，以區塊鏈為核心技術，融合身份認證、智能合約、非對稱加密等技術手段，通過將新能源數據上鏈存證，完成供需數據高效匹配，為新能源消納提供可行性方案和技術支撐，以提升新能源消納綜合能力。並進一步激發新能源交易主體的參與積極性，吸引更多負荷側資源湧入電力交易市場，優化能源資源調控，實現綠色能源經濟。
7. 比特幣到底浪費了多少能源
實際情況是，挖礦的人把礦機搬到山區，小型的水電站，發電站等地方，直接買他們的電。在這里給大家科普一下。國家電網和發電單位是分開的，國家電網是傳輸網路。發電單位是乙方，供應商。我們家用電，工業用電都是國家電網通過把發電供應商的電倒賣出來的，而且正常用電必須通過國家電網才行，壟斷。所以說國網在裡面吃差價，賺了巨額利潤的同時還把企業做虧，起碼賬面上不好看，用以維持運行。
而一些小的發電企業，為了上國家電網，是要有很多關系，很多流程的，因為人家是買家，且是唯一買家。之前也有發電企業自給自足的電力運行，但是最終都是因為各種不合格，不規范等原因，要麼關閉，要麼就賣給國網(要讓你停，很簡單的事情)，國網原則上不希望其他個體不通過他來私自買賣電力，因為這樣就動了他的乳酪啦。
最後比特幣挖礦的人之前在四川的小山溝裡面，依附小型發電企業，讓發電企業的電發出來直接賣給礦工，持續了1年左右，雖然發電企業所有資質齊全，可以賣電，但是國網還是不允許這種行為發生，所以透過政府，環保等手段，說在那種鳥都沒有幾個的小山區，發電企業雜訊污染嚴重，關停。本來挖礦可以帶動小型電力企業存活，但是國網太強大，無奈礦工只有搬走，另外找地方買高價電。
所以各位覺得它浪費能源了么？本來就是產能過剩，賣不出去東西了，經濟拉不動了，無奈還是窮地方繼續窮，因為被巨型國企打壓，民營經濟是斗不過國企的。
作為一個礦工我要說一下 我們是汛期找水電站合作我們也是給水電站電費的 就算這些水不用也是流走 你們以為那些比特幣是莫名其妙就來的 是我們從正規廠家買的機器 我們又沒有偷電 總是說我們浪費能源 無知的噴子噴我吧
不僅沒有浪費能源，反而充分利用能源。比特幣礦場都建在電力成本低、偏遠地區。如果放在城市附近，電費都抵不上挖礦所得。比特幣礦場一般選擇在偏遠的水電站，這些地方發電不僅用不完還輸送不出去，有些甚至連電網都上不去，白白浪費。投資水電無論個人還是地方政府都很樂於礦場進駐。拋開比特幣本身性質，礦場的出現對當地百利而無一害。
比特幣有幾個致命的問題得不到答案就無法成為貨幣。一：全世界有哪個國家替比特幣背書擔保承認比特幣是法定貨幣？如果沒有國家承認，出了問題誰出面承擔責任？美國和日本現在能不能確認比特幣與美元日元的比價匯率是多少？二：全世界每一個國家的印鈔量都是有一定的額度來對應實際貨物商品，比特幣有沒有額度，如果沒有額度的限制監管，誰來保證比特幣的真實有效性，幕後操縱者會不會在裡面添砂子加水份稀釋玩家的財富。三：比特幣作為世界性的虛擬貨幣，它的總部在哪裡，由什麼公司掌握運營，公司機構的真實性必須要明確，現在為止有沒有哪家運營機構出來承認？如果上述最基本的三樣條件都沒有，那就是一個三無產品，最後的血本無歸只能是自認倒霉了。
很多人講 中國挖了比特幣賣到美國 相當於出口電力 但是事實情況呢？ 地下錢庄利用資金把比特幣炒高 然後轉到美國換成美元 買單的是中國人 最後錢存在美國花 如果任由它發展下去 和賣國有何區別
每年耗費能源約170億千瓦時。2016年中國全 社會 用電量59198億千瓦時，三峽發電量935億千瓦時。相當於三峽電站每年近五分之一的電都用來挖比特幣了。
一個非常不錯的問題，現在的人基本上都知道比特幣的暴漲以及所謂的挖礦，但是卻很少知道比特幣也屬於高耗能產業之一。
援引自比特幣消耗指數最新的能源消耗數據顯示，目前的比特幣全球挖礦產業，一年消耗的電量達350億度。雖然有部分抗議者批評他們將數據誇大了1.15倍，但這個數字同樣是非常令人驚訝的。
比特幣到底有多耗能？
簡單舉個例子，就拿市面上功耗較小的螞蟻s9的礦機來說算力是13.5t，功耗是1400w 礦機在二十四小時運行的情況下：1.4千瓦*24=33.6度。
很多人對這個數字不太有概念。其實大概就相當於比較節能的空調的用電量，但是比特幣礦機是需要二十四小時不間斷運行的，一年算下來就單台機器耗電量就是非常大的，家用電的階梯電價成本太高，在行情不好的時候甚至可能收益不夠電費支出的，所以目前挖礦都會選擇在礦場託管，可以拿到便宜電。
一年350億度的電這是非常龐大的一個數據，即使是誇大了一倍有餘也是175億度電量。但是真實的數據肯定遠遠比這大，大概是目前的世界消耗電量的3％-5%。
比特幣的挖礦成本80%來自於電力價格，從這一點上就可以理解比特幣的成本為何會如此之高，加上每周以6%的難度激增這一用電量還會持續上漲。
說浪費，其實也不一定是浪費，這個是有爭議的。
很多人對於挖礦的過程其實並不了解，這里的許多回答也沒有介紹，我覺得有必要再說一說。
比特幣系統是一個電子賬本，每一個礦工最主要的工作是記賬，為了防止這些礦工亂記賬，擾亂正常的系統運作，所以出了一道題，這道題有無數個解，誰算出一個，就可以記上去，並且獲得一定的獎勵。
舉個簡單的例子，100可以等於50+50，也可以等於1+99，如果題目是，求出兩個數，這兩個數加起來是100，那麼就可以有很多個解，比特幣的挖礦就是算類似的一道題，但是這道題比我上面列出來的難多了，只有機器才能解，配置越好的機器，解的越快，解的越快，就越有可能獲得獎勵，也就是挖出的礦就越多，這就是為什麼會有那麼多礦機，這些礦機又為什麼要耗這么多電的原因。
那麼，用這么多電，是浪費嗎？毫無疑問，比特幣系統消耗了大量的電力，但問題是，礦場不會開在你家旁邊吧，很簡單的道理，電費是成本，而收益是基本固定的，那麼，電費只有越便宜，這件事才賺錢，所以，人們只會在電最便宜的地方開礦場。
為什麼電費在有些地方更便宜呢？因為電的運輸是一個麻煩事情，同樣的電，從北京運到上海，在高壓電線上就得消耗一半，所以遠距離傳輸電力，這個是非常浪費的，在一些欠發達地區，因為地熱，風力，河流，可能電的資源很豐富，但是也運不出去，所以只能低價處理，甚至白白浪費，比特幣把這個電用起來了，所以並不一定是浪費
最近幾年，隨著比特幣價格一路飛漲，比特幣挖礦的耗電量急劇上升。在全球范圍內，越來越多高耗能的礦機被用於比特幣挖礦。一項統計顯示，截至去年11月，比特幣礦工年耗電達到29萬億瓦時，這相當於全球總用電量的0.13%，比愛爾蘭和奈及利亞的耗電量還多，奈及利亞有1.86億人口。即便是在用電大國美國，比特幣礦工消耗的電力也可滿足數百萬戶美國家庭的需求。
隨著時間的推移，比特幣產生數量將越來越少。2009年「創世區塊」給予礦工的獎勵是50枚比特幣；而今天挖出新區快的礦工酬勞已經降至12.5枚比特幣。未來「開采」新的比特幣區塊，對礦機的算力要求越來越高，設備也越來越昂貴，作為成本大頭維持礦場運作的電費也愈來愈高。今年1月，比特幣挖礦的預計年耗電量達到39.84太瓦時，短短的一個月後，這一數字攀升至48.37太瓦時。
甚至有分析預計，如果繼續按這樣的速度增長下去，到2020年時，比特幣挖礦將消耗掉世界上的所有電力。
除了浪費電能，比特幣挖礦導致的另一問題是碳排放。就是碳排放量。根據地處蒙古的一個靠燃煤發電驅動的比特幣礦場數據估算，該比特幣礦場每挖掘一塊比特幣，所產生的二氧化碳排放量為8000-13000千克，二氧化碳排放量為24000-40000千克/時。
挖礦損耗了大量的電能，碳排放則對環境造成污染，因此，比特幣挖礦遭到外界不少質疑與批評。
先說答案： 基本沒有浪費能源，實際上還解決了一部分棄電問題。
談浪費能源，主要指比特幣等挖礦行為
區塊鏈技術在保證各個節點數據一致性時，採用了各種共識機制，其中最早使用(比特幣)也最被為廣泛驗證為真正安全的共識演算法叫做Pow(工作量證明)。
這種共識演算法需要依賴大量的算力去確保整個分布式網路數據的安全性和一致性。
由於這種共識演算法對「去中心化」被認為是最安全有效的，所以社區廣泛接受在此過程中消耗一部分能源的理念。
為什麼會被稱浪費能源
因為早期確實有很多的礦場是黑礦場。
所謂的黑礦場就是在很多發電站(國家不允許私賣)附近盜接電纜進行偷電行為。接入的這些電都是當地消耗不了又輸送不出去的。發電站低價賣給礦場俗稱「灰電」，完全盜接稱「黑電」。
到後來，隨著礦場的規模日漸擴大，挖礦消耗的電量劇增。面臨這樣的問題，礦場不得不去和地方政府合作。
但實際上，這些地方政府(比較貧窮)通常十分歡迎大型的比特幣礦場到他們當地落地生產。
因為當地有海量的過剩電力消耗不掉，或者是不便於輸出，那麼比特幣礦場就可以把這部分電用掉，給當地政府帶來部分經濟收入。
所以說，從經濟角度，挖礦行為是利大於弊的。
而挖礦生產出來的比特幣，只需要通過網路就可以把這個價值輸送到全世界各地。這樣一種生產輸出價值的方式，實際上是比較環保的。
從能源角度來看，挖礦行為對電力使用是不存在浪費現象的。
結論&觀點
比特幣挖礦消耗的電不是浪費，挖礦用的電力都有著清晰產權。
這部分電力來源，都是由礦場合法購買，所以不存在法律風險。
同時挖礦生產很大程度上是解決了棄電和電力產能過剩的問題，應該叫高效利用電力資源，幫助當地 社會 解決了一些問題。
而我認為： 比特幣的價值一部分來源恰好體現在能源消耗帶來的轉移增值 ，所以整個比特幣網路的市值增長也是合乎情理的。
8. 三. 區塊鏈系統的核心之一-分布式共識機制
拜占庭將軍問題（Byzantine Generals Problem），是由萊斯利·蘭波特在其同名論文中提出的分布式對等網路通信容錯問題。
在分布式計算中，不同的計算機通過通訊交換信息達成共識而按照同一套協作策略行動。但有時候，系統中的成員計算機可能出錯而發送錯誤的信息，用於傳遞信息的通訊網路也可能導致信息損壞，使得網路中不同的成員關於全體協作的策略得出不同結論，從而破壞系統一致性。這個難題被稱為「拜占庭容錯」，或者「兩軍問題」。
拜占庭假設是對現實世界的模型化。拜占庭將軍問題被認為是容錯性問題中最難的問題類型之一。拜占庭容錯協議要求能夠解決由於硬體錯誤、網路擁塞或斷開以及遭到惡意攻擊，其他計算機和網路可能出現不可預料的行為而帶來的各種問題。並且拜占庭容錯協議還要滿足所要解決的問題要求的規范。
在拜占庭時代有一個牆高壁厚的城邦——拜占庭，高牆之內存放在世人無法想像多的財富。拜占庭被其他10個城邦所環繞，這10個城邦也很富饒，但和拜占庭相比就有天壤之別了。
拜占庭的十個鄰居都覬覦它的財富，並希望侵略並佔領它。但是，拜占庭的防禦非常強大，任何單個城邦的入侵行動都會失敗，而入侵者的軍隊也會被殲滅，使得該城邦自身遭到其他互相覬覦對方的九個城邦的入侵和劫掠。
拜占庭的防禦很強，十個城邦中要有一半以上同時進攻才能攻破它。也就是說，如果有六個或者以上的相鄰城邦一起進攻，他們就會成功並獲得拜占庭的財富。然而，如果其中有一個或者更多城邦背叛了其他城邦，答應一起入侵但在其他城邦進攻的時候又不幹了，也就導致只有五支或者更少的城邦的軍隊在同時進攻，那麼所有的進攻城邦的軍隊都會被殲滅，並隨後被其他的（包括背叛他們的那（幾）個）城邦所入侵和劫掠。
這是一個由許多不互相信任的城邦構成的一個網路。城邦們必須一起努力以完成共同的使命。而且，各個城邦之間通訊和協調的唯一途徑是通過信使騎馬在城邦之間傳遞信息。城邦的決策者們無法聚集在一個地方開個會（所有的城邦的決策者都不互相信任自己的安全會在自己的城堡或者軍隊范圍之外能夠得到保障）。
城邦的決策者可以在任意時間以任意頻率派出任意數量的信使到任意的對方。每條信息都包含如下的內容：「我城邦將在某一天的某個時間發動進攻，你城邦願意加入嗎？」。如果收信城邦同意了，該城邦就會在原信上附上一份簽名了的或蓋了圖章的（以就是驗證了的）回應然送回發信城邦。然後，再把新合並了的信息的拷貝一一發送給其他八個城邦，要求他們也如此這樣做。最後的目標是，通過在原始信息鏈上蓋上他們所有十個城邦的決策者的圖章，讓他們在時間上達成共識。最後的結果是，會有一個蓋有十個同意同一時間發動進攻的圖章信息包，和一些被拋棄了的包含部分但不是全部圖章的信息包。
在這個過程中首先出現了第一個問題，就是如果每個城邦向其他九個城邦派出一名信使，那麼就是十個城邦每個派出了九名信使，也就是在任何一個時間又總計90次的傳輸，並且每個城市分別收到九個信息，可能每一封都寫著不同的進攻時間。
在這個過程中還有第二個問題，就是部分城邦會答應超過一個的攻擊時間，故意背叛進攻發起人，所以他們將重新廣播超過一條（甚至許許多多條）的信息包，由此產生許多甚至無數的足以淹沒一切的雜音。
有了以上兩個問題，整個網路系統可能迅速變質，並演變成不可信的信息和攻擊時間相互矛盾的糾結體。
拜占庭假設是對現實網路世界的一種模型化。在現實網路世界中由於硬體錯誤、網路擁塞或斷開以及遭到惡意攻擊，網路可能出現許許多多不可預料的行為。拜占庭容錯協議必須處理這些失效，並且還要使這些協議滿足所要解決的問題所要求的規范。
對於拜占庭將軍問題中本聰的區塊鏈給出了比較圓滿的解決方案。也就是比較圓滿的解決了上述的兩個問題。
拜占庭將軍問題的第一個問題從本質上來講就是時間和空間的障礙導致信息的不準確和不及時。
區塊鏈對於第一個問題的解決方案是利用分布式存儲技術和比特流技術（BT技術，一種新型的點對點傳輸技術，具有節點同時作為客戶端和伺服器端和沒有中心伺服器等特點），將整個網路系統內的所有交易信息匯總為一個統一的，分布式存儲的，近乎實時同步更新的電子總賬。統一的分布式共同賬本就解決了空間障礙問題；而近乎同步進行的，實時的，持續的對所有賬本備份的更新、對賬則解決了時間障礙問題。
這個過程較具體一點的描述大概是將區塊鏈系統內所有的交易活動的記錄數據統一於一種標准化的總帳上；區塊鏈系統的每一個節點都會保存一份總帳的備份；所有總帳的備份都是在實時的，持續的更新、對賬、以及同步著。區塊鏈系統的每一個節點能在這本總帳里記上添加記錄；每一筆新添加的記錄都會實時的廣播到區塊鏈系統內；所以在每一個節點上的每一份總帳的備份都是幾乎同時更新的，並且所有的總帳的備份保持著同步。
拜占庭將軍問題的第二個問題從本質上來講就是關於信息過量問題和信息干擾問題。信息過量和信息干擾問題導致決策延遲，甚至決策系統崩潰而無法決策。
區塊鏈對於第二個問題的解決方案是區塊鏈系統的任何一個節點在發送每一筆新添加的記錄時需要附帶一條額外的信息。對區塊鏈系統的任何一個節點來說這條額外的信息的獲得都是有成本的，並且只能有一個節點可以獲得。這樣就解決了區塊鏈系統的任何一個節點新添加額外信息時的信息多且亂而無法達成一致的問題。在這里，區塊鏈系統的任何一個節點獲得那條附帶的額外的信息的過程就是著名的工作量證明機制。
共識機制主要解決區塊鏈系統的數據如何記錄和如何保存的問題。工作量證明機制就是要求區塊鏈系統的節點通過做一定難度的工作得出一個結果的過程。
區塊鏈系統中某節點生成了一筆新的交易記錄，並且該節點將這筆新的交易記錄向全網廣播。全網各個節點收到這個交易記錄並與其他所有準備打包進區塊的交易記錄共同組成交易記錄列表。在列表內先對所有交易進行兩兩的哈希計算；再對以獲得的哈希值進行哈希計算獲得Merkle樹和Merkle樹的根值；把Merkle樹的根值及其他相關欄位組裝成區塊頭。
各個節點將區塊頭的80位元組數據加上一個不停的變更的區塊頭隨機數一起進行不停的哈希運算（實際上這是一個雙重哈希運算）；不停的將哈希運算結果值與當前網路的目標值做對比，直到哈希運算結果值小於目標值，就獲得了符合要求的哈希值，工作量證明也就完成了。
分布式的區塊鏈系統是一個動態變化的系統（硬體的運算速度的增長，節點參與網路的程度的變化）。系統的不斷變化必然帶來系統的算力的不斷變化。而算力的變化又會導致通過消耗算力（工作）來獲得符合要求的哈希值的速度的不同。最終的結果會是區塊鏈的增長速度會有巨大的不同。這是一個很大的問題。為了解決這個問題，區塊鏈系統自動根據算力的變化對工作難度進行調整。也就是採用移動平均目標的方法來確定，難度控制為每小時生成區塊的速度為某一個預定的平均數。
在區塊鏈系統中一個符合要求的哈希值是由N個前導零構成，零的個數取決於網路的難度值。為了使區塊的形成時間控制在大約十分鍾左右，區塊鏈系統採用了固定工作難度的難度演算法。難度值每2016個區塊調整一次零的個數。
新的難度值是根據前2015個區塊（理論上應該是2016個區塊，由於當初程序編寫時的失誤造成了用2015而不是2016）的出塊時間來計算。
難度 = 目標值 * 前2015個區塊生成所用的時間 / 1209600 （兩周的秒鍾數）
這樣通過規定的演算法，區塊鏈系統就保證所有節點計算出的難度值都一致，區塊的形成時間大約一致在十分鍾左右。
（1）結果不可控制。其依賴機器進行哈希函數的運算來獲得結果；計算結果是一個隨機數；沒有人能直接控制計算的結果。
（2）計算具有對稱性。就是結果的獲得和結果的驗收需要的工作量是不同的。計算出結果所需要的工作量遠遠大於驗收結果所需要的工作量。
（3）計算的難度自動控制。為了使區塊的形成時間控制在大約十分鍾左右，區塊鏈系統自動控制了每一個符合要求的哈希獲得為大約在十分鍾左右。
第一，方法簡單易行。
第二，系統達成共識容易，節點間不需要太多的信息交換。
第三，系統比較牢固可靠，任何破壞系統的企圖都需要投入大到得不償失的成本。
第一，消耗大量的算力，也就是浪費能源和其他資源。
第二，區塊的確認時間比較長，並且難以縮短。
第三，新創立的區塊鏈非常容易受到算力攻擊。
第四，容易產生區塊鏈分叉，穩定的區塊鏈需要多個確認，並且這種狀況可能不斷持續下去。
第五，算力的逐漸集中導致與去中心化的系統設計基礎的沖突日益明顯。
權益證明機制是一種工作量證明機制的替代方法，試圖解決工作量計算浪費的問題.目前其成功的應用是點點幣區塊鏈系統。
權益證明不要求區塊鏈系統的節點完成一定數量的計算工作，而是要求區塊鏈系統的節點對某些數量的錢展示所有權。
權益證明機制首先應用於點點幣區塊鏈系統中。
點點幣區塊鏈系統的區塊生成時，節點需要構造一個「錢幣權益」交易，即把自己的一些錢幣和預先設定的獎勵發給自己。進行哈希計算時，哈希值的計算只同交易輸入、一些附加的固定數據以及當前時間（是一個表示自1970年1月1日距離當前時刻的秒數的正數）有關。然後，根據類似工作量證明的要求來檢查這個哈希值是否正確。
點點幣區塊鏈系統的權益證明機制除了設定了哈希計算難度與交易輸入的「幣齡」成反比外，其與工作量證明機制非常類似。其中，幣齡的定義為交易輸入大小和它存在時間的乘積。權益證明機制中哈希值只和時間和固定的數據有關，因而沒有辦法通過多完成工作來快速獲取它。
每個點點幣區塊鏈系統的交易的輸出都有一定的幾率來產生有效的正比於幣齡和交易貨幣數量的工作。
第一，縮短了共識達成的時間。
第二，不再需要大量消耗能源。
第一，還是需要哈希計算。
第二，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，有可能受到其他攻擊影響。
授權股份證明機制類似於權益證明機制，是比特股BitShares採用的區塊鏈公識演算法。授權股份證明機制是民主選舉和輪流執政相結合方式來確定區塊的產生。
授權股份證明機制是先由節點選舉若干代理人，由代理人驗證和記賬。其他方面和權益證明機制相似。
每個節點按其持股比例擁有相應的影響力，51%節點投票的結果將是不可逆且有約束力的。為達到及時而高效的方法達到51%批準的目標。每個節點可以將其投票權授予一名節點。獲票數最多的前100位節點按既定時間表輪流產生區塊。每名節點分配到一個時間段來生產區塊。
所有的節點將收到等同於一個平均水平的區塊所含交易費的10%作為報酬。
第一，大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量，
第二，可以快速實現共識驗證。
主要缺點就是仍然無法擺脫對代幣的依賴。
在分布式計算上，不同的計算機透過訊息交換，嘗試達成共識；但有時候，系統上協調計算或成員計算機可能因系統錯誤並交換錯的訊息，導致影響最終的系統一致性。
拜占庭將軍問題就根據錯誤計算機的數量，尋找可能的解決辦法，這無法找到一個絕對的答案，但只可以用來驗證一個機制的有效程度。
而拜占庭問題的可能解決方法為：
在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決。其中，N為計算機總數，F為有問題計算機總數。信息在計算機間互相交換後，各計算機列出所有得到的信息，以大多數的結果作為解決辦法。
第一，系統運轉可以擺脫對代幣的依賴，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。
第二，共識的時延大約在2到5秒鍾。
第三，共識效率高，可滿足高頻交易量的需求。
第一，當有1/3或以上記賬人停止工作後，系統將無法提供服務；
第二，當有1/3或以上記賬人聯合作惡，可能系統會出現會留下密碼學證據的分叉。
小蟻改良了實用拜占庭容錯機制。該機制是由權益來選出記賬人，然後記賬人之間通過拜占庭容錯演算法來達成共識。
此演算法在PBFT基礎上進行了以下改進：
第一，將C/S架構的請求響應模式，改進為適合P2P網路的對等節點模式；
第二，將靜態的共識參與節點改進為可動態進入、退出的動態共識參與節點；
第三，為共識參與節點的產生設計了一套基於持有權益比例的投票機制，通過投票決定共識參與節點（記賬節點）；
第四，在區塊鏈中引入數字證書，解決了投票中對記賬節點真實身份的認證問題。
第一，專業化的記賬人；
第二，可以容忍任何類型的錯誤；
第三，記賬由多人協同完成，每一個區塊都有最終性，不會分產生區塊鏈分叉；
第四，演算法的可靠性有嚴格的數學證明來保證；
第一，當有1/3或以上記賬人停止工作後，區塊鏈系統將無法提供服務；
第二，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，惡意記賬人可以使區塊鏈系統出現分叉，但是會留下密碼學證據；
瑞波共識機制是全體節點選取出特殊節點組成特殊節點列表，由特殊節點列表內的節點達成共識。
初始特殊節點列表就像一個俱樂部，要接納一個新成員，必須由51%的該俱樂部會員投票通過。共識遵循這核心成員的51%權力，外部人員則沒有影響力。波共識機制將股東們與其投票權隔開，並因此比其他系統更中心化。
瑞波共識機制參與共識形成的只有特殊節點，大大的減少了共識形成的時間。在實踐中，瑞波區塊鏈系統達成共識需要3-6秒鍾，遠遠快於比特幣區塊鏈系統的10分鍾。同時瑞波區塊鏈系統對並發交易的處理達到每秒數萬筆，而比特幣區塊鏈系統只有每秒7筆。
瑞波共識機制處理節點意見分歧的方式也是不同的。瑞波的信任節點對於新區塊的創造進行協商的時間是區塊鏈更新前。先協商，達成共識後再對區塊鏈進行更新。
由於瑞波共識機制的共識是由特殊節點達成的，普通節點並不需要維護一個完整的歷史賬本。各個節點可以根據自己的業務需要選擇同步同步完整的歷史賬本或者任意最近幾步的賬本。這也意味著對存儲空間和網路流量需求的減少。
瑞波共識機製取消了挖坑的發行貨幣機制，採用了原生貨幣（1000億枚）的方式發幣，從而大量的避免了挖礦的天量能耗。
9. 區塊鏈的共識機制
一、區塊鏈共識機制的目標
區塊鏈是什麼？簡單而言，區塊鏈是一種去中心化的資料庫，或可以叫作分布式賬本(distributed ledger)。傳統上所有的資料庫都是中心化的，例如一間銀行的賬本就儲存在銀行的中心伺服器里。中心化資料庫的弊端是數據的安全及正確性全系於資料庫運營方（即銀行），因為任何能夠訪問中心化資料庫的人（如銀行職員或黑客）都可以破壞或修改其中的數據。
而區塊鏈技術則容許資料庫存放在全球成千上萬的電腦上，每個人的賬本通過點對點網路進行同步，網路中任何用戶一旦增加一筆交易，交易信息將通過網路通知其他用戶驗證，記錄到各自的賬本中。區塊鏈之所以得其名是因為它是由一個個包含交易信息的區塊（block）從後向前有序鏈接起來的數據結構。
很多人對區塊鏈的疑問是，如果每一個用戶都擁有一個獨立的賬本，那麼是否意味著可以在自己的賬本上添加任意的交易信息，而成千上萬個賬本又如何保證記賬的一致性？ 解決記賬一致性問題正是區塊鏈共識機制的目標 。區塊鏈共識機制旨在保證分布式系統里所有節點中的數據完全相同並且能夠對某個提案（proposal）（例如是一項交易紀錄）達成一致。然而分布式系統由於引入了多個節點，所以系統中會出現各種非常復雜的情況；隨著節點數量的增加，節點失效或故障、節點之間的網路通信受到干擾甚至阻斷等就變成了常見的問題，解決分布式系統中的各種邊界條件和意外情況也增加了解決分布式一致性問題的難度。
區塊鏈又可分為三種：
公有鏈：全世界任何人都可以隨時進入系統中讀取數據、發送可確認交易、競爭記賬的區塊鏈。公有鏈通常被認為是「完全去中心化「的，因為沒有任何人或機構可以控制或篡改其中數據的讀寫。公有鏈一般會通過代幣機制鼓勵參與者競爭記賬，來確保數據的安全性。
聯盟鏈：聯盟鏈是指有若干個機構共同參與管理的區塊鏈。每個機構都運行著一個或多個節點，其中的數據只允許系統內不同的機構進行讀寫和發送交易，並且共同來記錄交易數據。這類區塊鏈被認為是「部分去中心化」。
私有鏈：指其寫入許可權是由某個組織和機構控制的區塊鏈。參與節點的資格會被嚴格的限制，由於參與的節點是有限和可控的，因此私有鏈往往可以有極快的交易速度、更好的隱私保護、更低的交易成本、不容易被惡意攻擊、並且能夠做到身份認證等金融行業必須的要求。相比中心化資料庫，私有鏈能夠防止機構內單節點故意隱瞞或篡改數據。即使發生錯誤，也能夠迅速發現來源，因此許多大型金融機構在目前更加傾向於使用私有鏈技術。
二、區塊鏈共識機制的分類
解決分布式一致性問題的難度催生了數種共識機制，它們各有其優缺點，亦適用於不同的環境及問題。被眾人常識的共識機制有：
l PoW（Proof of Work）工作量證明機制
l PoS（Proof of Stake）股權/權益證明機制
l DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授權證明機制
l PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）實用拜占庭容錯演算法
l DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授權拜占庭容錯演算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
l RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共識演算法
l Pool驗證池共識機制
（一）PoW（Proof of Work）工作量證明機制
1. 基本介紹
在該機制中，網路上的每一個節點都在使用SHA256哈希函數(hash function) 運算一個不斷變化的區塊頭的哈希值 (hash sum)。 共識要求算出的值必須等於或小於某個給定的值。 在分布式網路中，所有的參與者都需要使用不同的隨機數來持續計算該哈希值，直至達到目標為止。當一個節點的算出確切的值，其他所有的節點必須相互確認該值的正確性。之後新區塊中的交易將被驗證以防欺詐。
在比特幣中，以上運算哈希值的節點被稱作「礦工」，而PoW的過程被稱為「挖礦」。挖礦是一個耗時的過程，所以也提出了相應的激勵機制（例如向礦工授予一小部分比特幣）。PoW的優點是完全的去中心化，其缺點是消耗大量算力造成了的資源浪費，達成共識的周期也比較長，共識效率低下，因此其不是很適合商業使用。
2. 加密貨幣的應用實例
比特幣(Bitcoin) 及萊特幣(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三個階段（Frontier前沿、Homestead家園、Metropolis大都會）皆採用PoW機制，其第四個階段 (Serenity寧靜) 將採用權益證明機制。PoW適用於公有鏈。
PoW機制雖然已經成功證明了其長期穩定和相對公平，但在現有框架下，採用PoW的「挖礦」形式，將消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的運算來保證工作量公平，並沒有其他的存在意義。而目前BTC所能達到的交易效率為約5TPS（5筆/秒），以太坊目前受到單區塊GAS總額的上限，所能達到的交易頻率大約是25TPS，與平均千次每秒、峰值能達到萬次每秒處理效率的VISA和MASTERCARD相差甚遠。
3. 簡圖理解模式
（ps：其中A、B、C、D計算哈希值的過程即為「挖礦」，為了犒勞時間成本的付出，機制會以一定數量的比特幣作為激勵。）
（Ps：PoS模式下，你的「挖礦」收益正比於你的幣齡(幣的數量*天數)，而與電腦的計算性能無關。我們可以認為任何具有概率性事件的累計都是工作量證明，如淘金。假設礦石含金量為p% 質量, 當你得到一定量黃金時，我們可以認為你一定挖掘了1/p 質量的礦石。而且得到的黃金數量越多，這個證明越可靠。）
（二）PoS（Proof of Stake）股權/權益證明機制
1.基本介紹
PoS要求人們證明貨幣數量的所有權，其相信擁有貨幣數量多的人攻擊網路的可能性低。基於賬戶余額的選擇是非常不公平的，因為單一最富有的人勢必在網路中佔主導地位，所以提出了許多解決方案。
在股權證明機制中，每當創建一個區塊時，礦工需要創建一個稱為「幣權」的交易，這個交易會按照一定比例預先將一些幣發給礦工。然後股權證明機制根據每個節點持有代幣的比例和時間（幣齡）， 依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度，以加快節點尋找隨機數的速度，縮短達成共識所需的時間。
與PoW相比，PoS可以節省更多的能源，更有效率。但是由於挖礦成本接近於0，因此可能會遭受攻擊。且PoS在本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算，所以它同樣難以應用於商業領域。
2.數字貨幣的應用實例
PoS機制下較為成熟的數字貨幣是點點幣（Peercoin）和未來幣（NXT），相比於PoW，PoS機制節省了能源，引入了" 幣天 "這個概念來參與隨機運算。PoS機制能夠讓更多的持幣人參與到記賬這個工作中去，而不需要額外購買設備（礦機、顯卡等）。每個單位代幣的運算能力與其持有的時間長成正相關，即持有人持有的代幣數量越多、時間越長，其所能簽署、生產下一個區塊的概率越大。一旦其簽署了下一個區塊，持幣人持有的幣天即清零，重新進入新的循環。
PoS適用於公有鏈。
3.區塊簽署人的產生方式
在PoS機制下，因為區塊的簽署人由隨機產生，則一些持幣人會長期、大額持有代幣以獲得更大概率地產生區塊，盡可能多的去清零他的"幣天"。因此整個網路中的流通代幣會減少，從而不利於代幣在鏈上的流通，價格也更容易受到波動。由於可能會存在少量大戶持有整個網路中大多數代幣的情況，整個網路有可能會隨著運行時間的增長而越來越趨向於中心化。相對於PoW而言，PoS機制下作惡的成本很低，因此對於分叉或是雙重支付的攻擊，需要更多的機制來保證共識。穩定情況下，每秒大約能產生12筆交易，但因為網路延遲及共識問題，需要約60秒才能完整廣播共識區塊。長期來看，生成區塊（即清零"幣天"）的速度遠低於網路傳播和廣播的速度，因此在PoS機制下需要對生成區塊進行"限速"，來保證主網的穩定運行。
4.簡圖理解模式
（PS：擁有越多「股份」權益的人越容易獲取賬權。是指獲得多少貨幣，取決於你挖礦貢獻的工作量，電腦性能越好，分給你的礦就會越多。）
（在純POS體系中，如NXT，沒有挖礦過程，初始的股權分配已經固定，之後只是股權在交易者之中流轉，非常類似於現實世界的股票。）
（三）DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授權證明機制
1.基本介紹
由於PoS的種種弊端，由此比特股首創的權益代表證明機制 DPoS（Delegated Proof of Stake）應運而生。DPoS 機制中的核心的要素是選舉，每個系統原生代幣的持有者在區塊鏈裡面都可以參與選舉，所持有的代幣余額即為投票權重。通過投票，股東可以選舉出理事會成員，也可以就關系平台發展方向的議題表明態度，這一切構成了社區自治的基礎。股東除了自己投票參與選舉外，還可以通過將自己的選舉票數授權給自己信任的其它賬戶來代表自己投票。
具體來說， DPoS由比特股（Bitshares）項目組發明。股權擁有著選舉他們的代表來進行區塊的生成和驗證。DPoS類似於現代企業董事會制度，比特股系統將代幣持有者稱為股東，由股東投票選出101名代表， 然後由這些代表負責生成和驗證區塊。 持幣者若想稱為一名代表，需先用自己的公鑰去區塊鏈注冊，獲得一個長度為32位的特有身份標識符，股東可以對這個標識符以交易的形式進行投票，得票數前101位被選為代表。
代表們輪流產生區塊，收益（交易手續費）平分。DPoS的優點在於大幅減少了參與區塊驗證和記賬的節點數量，從而縮短了共識驗證所需要的時間，大幅提高了交易效率。從某種角度來說，DPoS可以理解為多中心系統，兼具去中心化和中心化優勢。優點：大幅縮小參與驗證和記賬節點的數量，可以達到秒級的共識驗證。缺點：投票積極性不高，絕大部分代幣持有者未參與投票；另整個共識機制還是依賴於代幣，很多商業應用是不需要代幣存在的。
DPoS機制要求在產生下一個區塊之前，必須驗證上一個區塊已經被受信任節點所簽署。相比於PoS的" 全民挖礦 "，DPoS則是利用類似" 代表大會 "的制度來直接選取可信任節點，由這些可信任節點（即見證人）來代替其他持幣人行使權力，見證人節點要求長期在線，從而解決了因為PoS簽署區塊人不是經常在線而可能導致的產塊延誤等一系列問題。 DPoS機制通常能達到萬次每秒的交易速度，在網路延遲低的情況下可以達到十萬秒級別，非常適合企業級的應用。 因為公信寶數據交易所對於數據交易頻率要求高，更要求長期穩定性，因此DPoS是非常不錯的選擇。
2. 股份授權證明機制下的機構與系統
理事會是區塊鏈網路的權力機構，理事會的人選由系統股東（即持幣人）選舉產生，理事會成員有權發起議案和對議案進行投票表決。
理事會的重要職責之一是根據需要調整系統的可變參數，這些參數包括：
l 費用相關：各種交易類型的費率。
l 授權相關：對接入網路的第三方平台收費及補貼相關參數。
l 區塊生產相關：區塊生產間隔時間，區塊獎勵。
l 身份審核相關：審核驗證異常機構賬戶的信息情況。
l 同時，關繫到理事會利益的事項將不通過理事會設定。
在Finchain系統中，見證人負責收集網路運行時廣播出來的各種交易並打包到區塊中，其工作類似於比特幣網路中的礦工，在採用 PoW(工作量證明)的比特幣網路中，由一種獲獎概率取決於哈希算力的抽彩票方式來決定哪個礦工節點產生下一個區塊。而在採用 DPoS 機制的金融鏈網路中，通過理事會投票決定見證人的數量，由持幣人投票來決定見證人人選。入選的活躍見證人按順序打包交易並生產區塊，在每一輪區塊生產之後，見證人會在隨機洗牌決定新的順序後進入下一輪的區塊生產。
3. DPoS的應用實例
比特股(bitshares) 採用DPoS。DPoS主要適用於聯盟鏈。
4.簡圖理解模式
（四）PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）實用拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
PBFT是一種基於嚴格數學證明的演算法，需要經過三個階段的信息交互和局部共識來達成最終的一致輸出。三個階段分別為預備 (pre-prepare)、准備 (prepare)、落實 (commit)。PBFT演算法證明系統中只要有2/3比例以上的正常節點，就能保證最終一定可以輸出一致的共識結果。換言之，在使用PBFT演算法的系統中，至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點 (包括有意誤導、故意破壞系統、超時、重復發送消息、偽造簽名等的節點，又稱為」拜占庭」節點)。
2. PBFT的應用實例
著名聯盟鏈Hyperledger Fabric v0.6採用的是PBFT，v1.0又推出PBFT的改進版本SBFT。PBFT主要適用於私有鏈和聯盟鏈。
3. 簡圖理解模式
上圖顯示了一個簡化的PBFT的協議通信模式，其中C為客戶端，0 – 3表示服務節點，其中0為主節點，3為故障節點。整個協議的基本過程如下：
(1) 客戶端發送請求，激活主節點的服務操作；
(2) 當主節點接收請求後，啟動三階段的協議以向各從節點廣播請求；
(a) 序號分配階段，主節點給請求賦值一個序號n，廣播序號分配消息和客戶端的請求消息m，並將構造pre-prepare消息給各從節點；
(b) 交互階段，從節點接收pre-prepare消息，向其他服務節點廣播prepare消息；
(c) 序號確認階段，各節點對視圖內的請求和次序進行驗證後，廣播commit消息，執行收到的客戶端的請求並給客戶端響應。
(3) 客戶端等待來自不同節點的響應，若有m+1個響應相同，則該響應即為運算的結果；
（五）DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授權拜占庭容錯演算法
1. 基本介紹
DBFT建基於PBFT的基礎上，在這個機制當中，存在兩種參與者，一種是專業記賬的「超級節點」，一種是系統當中不參與記賬的普通用戶。普通用戶基於持有權益的比例來投票選出超級節點，當需要通過一項共識（記賬）時，在這些超級節點中隨機推選出一名發言人擬定方案，然後由其他超級節點根據拜占庭容錯演算法（見上文），即少數服從多數的原則進行表態。如果超過2/3的超級節點表示同意發言人方案，則共識達成。這個提案就成為最終發布的區塊，並且該區塊是不可逆的，所有裡面的交易都是百分之百確認的。如果在一定時間內還未達成一致的提案，或者發現有非法交易的話，可以由其他超級節點重新發起提案，重復投票過程，直至達成共識。
2. DBFT的應用實例
國內加密貨幣及區塊鏈平台NEO是 DBFT演算法的研發者及採用者。
3. 簡圖理解模式
假設系統中只有四個由普通用戶投票選出的超級節點，當需要通過一項共識時，系統就會從代表中隨機選出一名發言人擬定方案。發言人會將擬好的方案交給每位代表，每位代表先判斷發言人的計算結果與它們自身紀錄的是否一致，再與其它代表商討驗證計算結果是否正確。如果2/3的代表一致表示發言人方案的計算結果是正確的，那麼方案就此通過。
如果只有不到2/3的代表達成共識，將隨機選出一名新的發言人，再重復上述流程。這個體系旨在保護系統不受無法行使職能的領袖影響。
上圖假設全體節點都是誠實的，達成100%共識，將對方案A（區塊）進行驗證。
鑒於發言人是隨機選出的一名代表，因此他可能會不誠實或出現故障。上圖假設發言人給3名代表中的2名發送了惡意信息（方案B），同時給1名代表發送了正確信息（方案A）。
在這種情況下該惡意信息（方案B）無法通過。中間與右邊的代表自身的計算結果與發言人發送的不一致，因此就不能驗證發言人擬定的方案，導致2人拒絕通過方案。左邊的代表因接收了正確信息，與自身的計算結果相符，因此能確認方案，繼而成功完成1次驗證。但本方案仍無法通過，因為不足2/3的代表達成共識。接著將隨機選出一名新發言人，重新開始共識流程。
上圖假設發言人是誠實的，但其中1名代表出現了異常；右邊的代表向其他代表發送了不正確的信息（B）。
在這種情況下發言人擬定的正確信息（A）依然可以獲得驗證，因為左邊與中間誠實的代表都可以驗證由誠實的發言人擬定的方案，達成2/3的共識。代表也可以判斷到底是發言人向右邊的節點說謊還是右邊的節點不誠實。
（六）SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恆星共識協議
1. 基本介紹
SCP 是 Stellar (一種基於互聯網的去中心化全球支付協議) 研發及使用的共識演算法，其建基於聯邦拜占庭協議 (Federated Byzantine Agreement) 。傳統的非聯邦拜占庭協議（如上文的PBFT和DBFT）雖然確保可以通過分布式的方法達成共識，並達到拜占庭容錯 (至多可以容忍不超過系統全部節點數量1/3的失效節點)，它是一個中心化的系統 — 網路中節點的數量和身份必須提前知曉且驗證過。而聯邦拜占庭協議的不同之處在於它能夠去中心化的同時，又可以做到拜占庭容錯。
[…]
（七）RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共識演算法
1. 基本介紹
RPCA是Ripple（一種基於互聯網的開源支付協議，可以實現去中心化的貨幣兌換、支付與清算功能）研發及使用的共識演算法。在 Ripple 的網路中，交易由客戶端（應用）發起，經過追蹤節點（tracking node）或驗證節點（validating node）把交易廣播到整個網路中。追蹤節點的主要功能是分發交易信息以及響應客戶端的賬本請求。驗證節點除包含追蹤節點的所有功能外，還能夠通過共識協議，在賬本中增加新的賬本實例數據。
Ripple 的共識達成發生在驗證節點之間，每個驗證節點都預先配置了一份可信任節點名單，稱為 UNL（Unique Node List）。在名單上的節點可對交易達成進行投票。共識過程如下：
(1) 每個驗證節點會不斷收到從網路發送過來的交易，通過與本地賬本數據驗證後，不合法的交易直接丟棄，合法的交易將匯總成交易候選集（candidate set）。交易候選集裡面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。
(2) 每個驗證節點把自己的交易候選集作為提案發送給其他驗證節點。
(3) 驗證節點在收到其他節點發來的提案後，如果不是來自UNL上的節點，則忽略該提案；如果是來自UNL上的節點，就會對比提案中的交易和本地的交易候選集，如果有相同的交易，該交易就獲得一票。在一定時間內，當交易獲得超過50%的票數時，則該交易進入下一輪。沒有超過50%的交易，將留待下一次共識過程去確認。
(4) 驗證節點把超過50%票數的交易作為提案發給其他節點，同時提高所需票數的閾值到60%，重復步驟(3)、步驟(4)，直到閾值達到80%。
(5) 驗證節點把經過80%UNL節點確認的交易正式寫入本地的賬本數據中，稱為最後關閉賬本（last closed ledger），即賬本最後（最新）的狀態。
在Ripple的共識演算法中，參與投票節點的身份是事先知道的，因此，演算法的效率比PoW等匿名共識演算法要高效，交易的確認時間只需幾秒鍾。這點也決定了該共識演算法只適合於聯盟鏈或私有鏈。Ripple共識演算法的拜占庭容錯（BFT）能力為（n-1）/5，即可以容忍整個網路中20%的節點出現拜占庭錯誤而不影響正確的共識。
2. 簡圖理解模式
共識過程節點交互示意圖：
共識演算法流程：
（八）POOL驗證池共識機制
Pool驗證池共識機制是基於傳統的分布式一致性演算法（Paxos和Raft）的基礎上開發的機制。Paxos演算法是1990年提出的一種基於消息傳遞且具有高度容錯特性的一致性演算法。過去, Paxos一直是分布式協議的標准，但是Paxos難於理解，更難以實現。Raft則是在2013年發布的一個比Paxos簡單又能實現Paxos所解決問題的一致性演算法。Paxos和Raft達成共識的過程皆如同選舉一樣，參選者需要說服大多數選民(伺服器)投票給他，一旦選定後就跟隨其操作。Paxos和Raft的區別在於選舉的具體過程不同。而Pool驗證池共識機制即是在這兩種成熟的分布式一致性演算法的基礎上，輔之以數據驗證的機制。
10. 區塊鏈十大挑戰之：能源消耗不可持續
- 01 -
能源消耗不可持續
在比特幣區塊鏈的這些早期階段，第二章里描述的工作量證明機制對建立人們的信任是非常重要的。在很多年後，我們回過頭來看，應該會明白這種機制的精妙之處，它解決了鑄幣和分配新比特幣的問題，還有分配身份和防止雙重支付的問題。
這真是很卓越的，但根據一些對使用了工作量證明去維護網路安全和匿名性的加密貨幣的批評意見，這樣的能源消耗是不可持續的。
用SHA-256演算法對等待中的交易進行哈希運算和校驗的過程需要消耗很多的電力 。
1.1 比特幣挖礦能源消耗統計
據估計， 比特幣的網路的能源耗費足以跟美國700個普通家庭的電力消耗量或者整個塞普勒斯島消耗的電量相提並論 。這超過了44.09億千瓦時，對應著很多的碳排放量，而這樣的設計是刻意的。
在2015年早期，《新共和》雜志的報道表明 比特幣網路的總處理能力是世界上排名前500台的超級計算機累計處理能力的幾百倍 。「 處理和保護超過30億美元價值的流通中的比特幣每年需要耗費超過1億美元的電費，也會產生相應的碳排放量 。」
這篇文章的作者內森·施奈德寫了一段讓我們至今仍記憶猶新的話：「 所有的這些計算能力，本來可以用於治療癌症或探索宇宙，現在正被鎖定在機器裡面，除了處理比特幣類型的交易外，什麼都不做 」。
1.2 能源消耗的兩個細節
這裡面有兩個方面的細節， 第一是關於運行機器所用的電費，第二是為這些機器提供的冷卻裝置（使得機器不因高溫而損壞）所需的電費。
這里是一個經驗法則： 計算機每消耗1美元的電費，它就需要50美分的電費讓它冷卻下來 。
隨著比特幣的價值提升，挖出新的比特幣的競爭也隨之加劇；隨著更多的計算能力投入到挖礦中，礦工需要解決的計算難題又會變得更困難 。
比特幣網路的總計算能力是以哈希速率（hashrate）計量的。加文·安德烈森解釋道：「假設在將來每個區塊可以包含幾百萬筆交易，每一筆交易平均要付出1美元的交易費。這樣，礦工們在每個區塊總共能得到幾百萬美元的回報，而他們花費比這更少的電費去完成這項工作。這就是工作量證明的經濟學的運作方式。比特幣的價格及一個區塊可以得到的獎勵決定著全網的總算力。」
在過去兩年間，比特幣網路的總算力一直在顯著增加，一年內翻了近45倍。而這個趨勢也會帶來更多的能源消耗。
「沒有中心化權力機構的代價就是能源的耗費」，一個工業級無線感測器網路公司Filament的首席執行官埃里克·詹寧斯說道。
1.3 貨幣與能源的關系
「任何形式的貨幣都與能源有著一定的關系」，Bitpay的斯蒂芬·佩爾說道。他重新使用了黃金的比喻。「 在地球上黃金是非常罕有的，因為形成黃金需要很多的能源 。」黃金的高價值來源於其物理屬性，而這些屬性是源自於能源。
從一個角度來看，這些消耗的電力是有意義的。數字貨幣兌換服務商ShapeShift的創始人埃里克·沃里斯認為那些將花費在比特幣挖礦的能源稱為一種浪費行為的批評是不公平的。「這些電力是為了一個原因而消耗的，它提供了一種真實的服務，那就是維護這些支付的安全性。」
區塊鏈上只有三類用戶的群體是可以安全地實現去中心化的，而每一類用戶都對應一類共識演算法：運算能力的所有者對應標準的工作量證明演算法；股東對應著錢包軟體里的各種權益證明演算法；而社交網路中的成員對應著「聯盟式」的共識演算法 。
需要注意的是，這些共識機制中只有一種是帶有「運算能力」這個名詞的。以太坊2.0將會建立在一個權益證明的模式之上，而瑞波是建立在聯盟的模式之上——一個像SWIFT（全球安全金融信息的服務商）那樣的小規模受控組織，經過授權的各個小組就區塊鏈的狀態達成共識。這些系統不會像比特幣區塊鏈那樣消耗大量的電力。
全球最聰明的技術專家們正在尋求解決能源耗費問題的創新方案，探索更高效的設備和可再生能源的使用。還有，隨著計算機的智能程度越來越高，它們無疑能夠提供自己的解決方案。羅傑·維爾認為，「假如最聰明的人智商IQ值能夠到達200，想像一下人工智慧的IQ可以達到250、500、5000甚至是500萬。如果我們人類需要解決方案，總是會有的。」
- 02 -
文章解讀
1. 用SHA-256演算法對等待中的交易進行哈希運算和校驗的過程需要消耗很多的電力。
2. 處理和保護超過30億美元價值的流通中的比特幣每年需要耗費超過1億美元的電費，也會產生相應的碳排放量。
3. 電費包括：第一是關於運行機器所用的電費，第二是為這些機器提供的冷卻裝置（使得機器不因高溫而損壞）所需的電費。
4. 隨著比特幣的價值提升，挖出新的比特幣的競爭也隨之加劇；隨著更多的計算能力投入到挖礦中，礦工需要解決的計算難題又會變得更困難。
5. 區塊鏈上只有三類用戶的群體是可以安全地實現去中心化的，而每一類用戶都對應一類共識演算法：運算能力的所有者對應標準的工作量證明演算法；股東對應著錢包軟體里的各種權益證明演算法；而社交網路中的成員對應著「聯盟式」的共識演算法。
認識雲鵬老師：
《區塊鏈讀書會》創始人、EOS引力區引力節點、區分主節點/項目分析師、GOGOC社群聯合發起人等。