區塊鏈技術的機制

1. 區塊鏈技術是什麼意思

區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與存儲數據、利用分布式節點共識演算法來生成和更新數據、利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全、利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算範式，用區塊鏈技術所串接的分布式賬本能讓兩方有效紀錄交易，且可永久查驗此交易。
拓展資料
區塊鏈的基本原理理解起來並不難。基本概念包括：
交易（Transaction）：一次操作，導致賬本狀態的一次改變，如添加一條記錄；
區塊（Block）：記錄一段時間內發生的交易和狀態結果，是對當前賬本狀態的一次共識；
鏈（Chain）：由一個個區塊按照發生順序串聯而成，是整個狀態變化的日誌記錄。
如果把區塊鏈作為一個狀態機，則每次交易就是試圖改變一次狀態，而每次共識生成的區塊，就是參與者對於區塊中所有交易內容導致狀態改變的結果進行確認。
用通俗的話闡述：如果我們把資料庫假設成一本賬本，讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為，區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人，由這個人來記賬，然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。
這也就相當於改變資料庫所有的記錄，發給全網的其他每個節點，所以區塊鏈技術也稱為分布式賬本。
目前區塊鏈的應用，主要有兩種模式：
1）原生型的區塊鏈應用：直接基於去中心化的區塊鏈技術，實現價值傳遞和交易等應用，例如數字貨幣；
2）「區塊鏈+」模式：將傳統的場景和區塊鏈底層協議相結合，以便提高效率，降低成本。預計區塊鏈在各行業的應用，將以第二種模式為主。
區塊鏈具有五大核心屬性，即：交易屬性（價值屬性)、存證屬性、信任屬性、智能屬性、 溯源屬性。如上核心屬性與行業的需求相結合，解決行業痛點問題，成為了區塊鏈在各行業 應用的商業模式。
作為一種基礎性技術，區塊鏈在眾多具有分布式處理、點對點交易、快速建立信任關系等需求的行業領域具有極大的應用價值，其核心是解決了信用的問題,實現了價值的點到點傳遞。因此被認為是未來價值互聯網的基石。
區塊鏈商業模式的核心在於，利用區塊鏈引入的創新屬性，與傳統行業應用相結合，實現商業邏輯的重構，以便創造新的應用場景，或提升效率，降低成本。

2. 深入了解區塊鏈的共識機制及演算法原理

所謂「共識機制」，是通過特殊節點的投票，在很短的時間內完成對交易的驗證和確認；對一筆交易，如果利益不相乾的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。再通俗一點來講，如果中國一名微博大V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識，但他們都一致認為你是個好人，那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。

要想整個區塊鏈網路節點維持一份相同的數據，同時保證每個參與者的公平性，整個體系的所有參與者必須要有統一的協議，也就是我們這里要將的共識演算法。比特幣所有的節點都遵循統一的協議規范。協議規范（共識演算法）由相關的共識規則組成，這些規則可以分為兩個大的核心：工作量證明與最長鏈機制。所有規則（共識）的最終體現就是比特幣的最長鏈。共識演算法的目的就是保證比特幣不停地在最長鏈條上運轉，從而保證整個記賬系統的一致性和可靠性。

區塊鏈中的用戶進行交易時不需要考慮對方的信用、不需要信任對方，也無需一個可信的中介機構或中央機構，只需要依據區塊鏈協議即可實現交易。這種不需要可信第三方中介就可以順利交易的前提是區塊鏈的共識機制，即在互不了解、信任的市場環境中，參與交易的各節點出於對自身利益考慮，沒有任何違規作弊的動機、行為，因此各節點會主動自覺遵守預先設定的規則，來判斷每一筆交易的真實性和可靠性，並將檢驗通過的記錄寫入到區塊鏈中。各節點的利益各不相同，邏輯上將它們沒有合謀欺騙作弊的動機產生，而當網路中有的節點擁有公共信譽時，這一點尤為明顯。區塊鏈技術運用基於數學原理的共識演算法，在節點之間建立「信任」網路，利用技術手段從而實現一種創新式的信用網路。

目前區款連行業內主流的共識演算法機制包含：工作量證明機制、權益證明機制、股份授權證明機制和Pool驗證池這四大類。

工作量證明機制即對於工作量的證明，是生成要加入到區塊鏈中的一筆新的交易信息(即新區塊)時必須滿足的要求。在基於工作量證明機制構建的區塊鏈網路中，節點通過計算隨機哈希散列的數值解爭奪記賬權，求得正確的數值解以生成區塊的能力是節點算力的具體表現。工作量證明機制具有完全去中心化的優點，在以工作量證明機制為共識的區塊鏈中，節點可以自由進出。大家所熟知的比特幣網路就應用工作量證明機制來生產新的貨幣。然而，由於工作量證明機制在比特幣網路中的應用已經吸引了全球計算機大部分的算力，其他想嘗試使用該機制的區塊鏈應用很難獲得同樣規模的算力來維持自身的安全。同時，基於工作量證明機制的挖礦行為還造成了大量的資源浪費，達成共識所需要的周期也較長，因此該機制並不適合商業應用。

2012年，化名Sunny King的網友推出了Peercoin，該加密電子貨幣採用工作量證明機制發行新幣，採用權益證明機制維護網路安全，這是權益證明機制在加密電子貨幣中的首次應用。與要求證明人執行一定量的計算工作不同，權益證明要求證明人提供一定數量加密貨幣的所有權即可。權益證明機制的運作方式是，當創造一個新區塊時，礦工需要創建一個「幣權」交易，交易會按照預先設定的比例把一些幣發送給礦工本身。權益證明機制根據每個節點擁有代幣的比例和時間，依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度，從而加快了尋找隨機數的速度。這種共識機制可以縮短達成共識所需的時間，但本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算。因此，PoS機制並沒有從根本上解決PoW機制難以應用於商業領域的問題。

股份授權證明機制是一種新的保障網路安全的共識機制。它在嘗試解決傳統的PoW機制和PoS機制問題的同時，還能通過實施科技式的民主抵消中心化所帶來的負面效應。

股份授權證明機制與董事會投票類似，該機制擁有一個內置的實時股權人投票系統，就像系統隨時都在召開一個永不散場的股東大會，所有股東都在這里投票決定公司決策。基於DPoS機制建立的區塊鏈的去中心化依賴於一定數量的代表，而非全體用戶。在這樣的區塊鏈中，全體節點投票選舉出一定數量的節點代表，由他們來代理全體節點確認區塊、維持系統有序運行。同時，區塊鏈中的全體節點具有隨時罷免和任命代表的權力。如果必要，全體節點可以通過投票讓現任節點代表失去代表資格，重新選舉新的代表，實現實時的民主。

股份授權證明機制可以大大縮小參與驗證和記賬節點的數量，從而達到秒級的共識驗證。然而，該共識機制仍然不能完美解決區塊鏈在商業中的應用問題，因為該共識機制無法擺脫對於代幣的依賴，而在很多商業應用中並不需要代幣的存在。

Pool驗證池基於傳統的分布式一致性技術建立，並輔之以數據驗證機制，是目前區塊鏈中廣泛使用的一種共識機制。

Pool驗證池不需要依賴代幣就可以工作，在成熟的分布式一致性演算法(Pasox、Raft)基礎之上，可以實現秒級共識驗證，更適合有多方參與的多中心商業模式。不過，Pool驗證池也存在一些不足，例如該共識機制能夠實現的分布式程度不如PoW機制等

這里主要講解區塊鏈工作量證明機制的一些演算法原理以及比特幣網路是如何證明自己的工作量的，希望大家能夠對共識演算法有一個基本的認識。

工作量證明系統的主要特徵是客戶端要做一定難度的工作來得到一個結果，驗證方則很容易通過結果來檢查客戶端是不是做了相應的工作。這種方案的一個核心特徵是不對稱性：工作對於請求方是適中中的，對於驗證方是易於驗證的。它與驗證碼不同，驗證碼是易於被人類解決而不是易於被計算機解決。

下圖所示的為工作量證明流程。

舉個例子，給個一個基本的字元創「hello，world！」，我們給出的工作量要求是，可以在這個字元創後面添加一個叫做nonce（隨機數）的整數值，對變更後（添加nonce）的字元創進行SHA-256運算，如果得到的結果（一十六進制的形式表示）以「0000」開頭的，則驗證通過。為了達到這個工作量證明的目標，需要不停地遞增nonce值，對得到的字元創進行SHA-256哈希運算。按照這個規則，需要經過4251次運算，才能找到前導為4個0的哈希散列。

通過這個示例我們對工作量證明機制有了一個初步的理解。有人或許認為如果工作量證明只是這樣一個過程，那是不是只要記住nonce為4521使計算能通過驗證就行了，當然不是了，這只是一個例子。

下面我們將輸入簡單的變更為」Hello,World!+整數值」，整數值取1~1000，也就是說將輸入變成一個1~1000的數組：Hello,World!1；Hello,World!2；...；Hello,World!1000。然後對數組中的每一個輸入依次進行上面的工作量證明—找到前導為4個0的哈希散列。

由於哈希值偽隨機的特性，根據概率論的相關知識容易計算出，預計要進行2的16次方次數的嘗試，才能得到前導為4個0的哈希散列。而統計一下剛剛進行的1000次計算的實際結果會發現，進行計算的平均次數為66958次，十分接近2的16次方（65536）。在這個例子中，數學期望的計算次數實際就是要求的「工作量」，重復進行多次的工作量證明會是一個符合統計學規律的概率事件。

統計輸入的字元創與得到對應目標結果實際使用的計算次數如下：

對於比特幣網路中的任何節點，如果想生成一個新的區塊加入到區塊鏈中，則必須解決出比特幣網路出的這道謎題。這道題的關鍵要素是工作量證明函數、區塊及難度值。工作量證明函數是這道題的計算方法，區塊是這道題的輸入數據，難度值決定了解這道題的所需要的計算量。

比特幣網路中使用的工作量證明函數正是上文提及的SHA-256。區塊其實就是在工作量證明環節產生的。曠工通過不停地構造區塊數據，檢驗每次計算出的結果是否滿足要求的工作量，從而判斷該區塊是不是符合網路難度。區塊頭即比特幣工作量證明函數的輸入數據。

難度值是礦工們挖掘的重要參考指標，它決定了曠工需要經過多少次哈希運算才能產生一個合法的區塊。比特幣網路大約每10分鍾生成一個區塊，如果在不同的全網算力條件下，新區塊的產生基本都保持這個速度，難度值必須根據全網算力的變化進行調整。總的原則即為無論挖礦能力如何，使得網路始終保持10分鍾產生一個新區塊。

難度值的調整是在每個完整節點中獨立自動發生的。每隔2016個區塊，所有節點都會按照統一的格式自動調整難度值，這個公式是由最新產生的2016個區塊的花費時長與期望時長（按每10分鍾產生一個取款，則期望時長為20160分鍾）比較得出來的，根據實際時長一期望時長的比值進行調整。也就是說，如果區塊產生的速度比10分鍾快，則增加難度值；反正，則降低難度值。用公式來表達如下：

新難度值=舊難度值*（20160分鍾/過去2016個區塊花費時長）。

工作量證明需要有一個目標值。比特幣工作量證明的目標值（Target）的計算公式如下：

目標值=最大目標值/難度值，其中最大目標值為一個恆定值

目標值的大小與難度值成反比，比特幣工作量證明的達成就是礦中計算出來的區塊哈希值必須小於目標值。

我們也可以將比特幣工作量的過程簡單的理解成，通過不停變更區塊頭（即嘗試不同nonce值）並將其作為輸入，進行SHA-256哈希運算，找出一個有特定格式哈希值的過程（即要求有一定數量的前導0），而要求的前導0個數越多，難度越大。

可以把比特幣將這道工作量證明謎題的步驟大致歸納如下：

該過程可以用下圖表示：

比特幣的工作量證明，就是我們俗稱「挖礦」所做的主要工作。理解工作量證明機制，將為我們進一步理解比特幣區塊鏈的共識機制奠定基礎。

3. 什麼是區塊鏈技術區塊鏈技術的核心構成是什麼

什麼是區塊鏈技術？區塊鏈技術的核心構成是什麼？

什麼是區塊鏈技術：
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。所謂共識機制是區塊鏈系統中實現不同節點之間建立信任、獲取權益的數學演算法 。
區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。
區塊鏈技術的核心構成：
區塊鏈主要解決的交易的信任和安全問題，因此它針對這個問題提出了四個技術創新：
第一個叫分布式賬本，就是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成，而且每一個節點都記錄的是完整的賬目，因此它們都可以參與監督交易合法性，同時也可以共同為其作證。
跟傳統的分布式存儲有所不同，區塊鏈的分布式存儲的獨特性主要體現在兩個方面：一是區塊鏈每個節點都按照塊鏈式結構存儲完整的數據，傳統分布式存儲一般是將數據按照一定的規則分成多份進行存儲。二是區塊鏈每個節點存儲都是獨立的、地位等同的，依靠共識機制保證存儲的一致性，而傳統分布式存儲一般是通過中心節點往其他備份節點同步數據。 [8]
沒有任何一個節點可以單獨記錄賬本數據，從而避免了單一記賬人被控制或者被賄賂而記假賬的可能性。也由於記賬節點足夠多，理論上講除非所有的節點被破壞，否則賬目就不會丟失，從而保證了賬目數據的安全性。
第二個叫做非對稱加密和授權技術，存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的，但是賬戶身份信息是高度加密的，只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到，從而保證了數據的安全和個人的隱私。
第三個叫做共識機制，就是所有記賬節點之間怎麼達成共識，去認定一個記錄的有效性，這既是認定的手段，也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制，適用於不同的應用場景，在效率和安全性之間取得平衡。
區塊鏈的共識機制具備「少數服從多數」以及「人人平等」的特點，其中「少數服從多數」並不完全指節點個數，也可以是計算能力、股權數或者其他的計算機可以比較的特徵量。「人人平等」是當節點滿足條件時，所有節點都有權優先提出共識結果、直接被其他節點認同後並最後有可能成為最終共識結果。 [8]
以比特幣為例，採用的是工作量證明，只有在控制了全網超過51%的記賬節點的情況下，才有可能偽造出一條不存在的記錄。當加入區塊鏈的節點足夠多的時候，這基本上不可能，從而杜絕了造假的可能。
最後一個技術特點叫智能合約，智能合約是基於這些可信的不可篡改的數據，可以自動化的執行一些預先定義好的規則和條款。以保險為例，如果說每個人的信息（包括醫療信息和風險發生的信息）都是真實可信的，那就很容易的在一些標准化的保險產品中，去進行自動化的理賠。
在保險公司的日常業務中，雖然交易不像銀行和證券行業那樣頻繁，但是對可信數據的依賴是有增無減。因此，筆者認為利用區塊鏈技術，從數據管理的角度切入，能夠有效地幫助保險公司提高風險管理能力。具體來講主要分投保人風險管理和保險公司的風險監督。

區塊鏈技術的核心層是什麼？

重慶金窩窩分析：共識機制是區塊鏈技術的核心，共識機制很大程度上決定了整個區塊鏈系統節點之間的相互信任程度，也決定了其他使用者對於區塊鏈上數據的信任程度

區塊鏈技術的構成核心是什麼？

重慶金窩窩分析：區塊鏈技術由共識機制、共防機制、分布式存儲三大核心技術構成。
三大核心技術由機器信任支持，即通過網路技術支撐實現了交易活動的交易點對點、去中心化、記錄信息不可篡改、交易不可逆、信息加密等難題突破。

區塊鏈技術的優勢？區塊鏈技術的分類？

區塊鏈技術發展隨著應用的不斷的拓展而越來越紅火，這種來自於各行業需求的強大的發展動力讓區塊鏈技術產生了日新月異的變化，從而讓各行業取得的成果越來越受矚目，從專業的技術到資源方面都不斷的向這個行業集中，從而讓區塊鏈技術發展進入了一個全新的階段，而這種區塊鏈技術發展所帶來的影響也倍受矚目。
談及區塊鏈技術，便不得不提比特幣。很多人都知道，電子貨幣比特幣並不依靠特定的貨幣機構發行，而是通過特定演算法的大量計算產生。事實上，真正支持比特幣的核心便是區塊鏈技術。
看不見、摸不著的比特幣如何通過區塊鏈技術運作？業界流傳的解讀是：可以把區塊鏈看成是通過「去中心化」「去信任」的方式，集體維護可靠資料庫的技術方案。通俗來說，該技術可被理解為全體參與記賬的技術，過去人們使用一台台中心化的伺服器記賬，而在區塊鏈技術系統中，每個人都可以參與記賬，並共同認定記錄的真偽。
「通過這項技術，即使沒有中立的第三方機構，互不信任的雙方也能實現合作。簡而言之，區塊鏈類似一台『創造信任的機器』。」布比公司是國內領先的區塊鏈服務商，在區塊鏈技術平台方面取得多項突破，能夠滿足數千萬級用戶規模的場景，並且具備快速構建上層應用業務的能力。
各方參與記錄、存儲信息的區塊鏈技術採用去中心化的分布式結構，節省了大量的中介成本，能更好地確保數據安全；同時，它擁有不可篡改的時間戳，可以有效解決數據追蹤、信息防偽等問題。
將成互聯網金融下一個風口？
雖然區塊鏈伴隨比特幣出現，但該技術的衍生價值已超越了數字貨幣。布比區塊鏈專注於區塊鏈技術和產品的創新，已擁有多項核心技術，開發了自有的區塊鏈服務平台。以去中心化信任為核心，致力於打造開放式價值流通網路，讓數字資產都自由流動起來。布比要做的是一項新的技術和產品——實現真正的價值流通，使得互聯網到達一個新的高度。如果有了這個技術的應用，在轉移資產的時候就可以沒有中心機構了，可以實現我們之間資產的直接轉移。
在目前的國際金融市場上，美國中央銀行、瑞士銀行，以及一些保險、期貨公司，都在爭相開發區塊鏈技術。方亮介紹，在互聯網金融行業中，區塊鏈技術將首先影響支付系統、證券結算系統、交易資料庫等金融基礎設施；隨後該技術也會擴及一般性金融業務，比如信用體系、「反洗錢」等。
「金融領域支付清算體系將朝著去中心化趨勢演進，由區塊鏈技術支持的電子賬本是無差錯、不可篡改的可靠系統，對支付、清算、交易、確權等都有深刻影響。」李岩說。
因此，業界人士認為，區塊鏈技術可能是互聯網金融行業的下一個風口。隨著萬物互聯程度加深，中國社會科學院金融研究所所長助理楊濤也表示，區塊鏈將使所有個體都有可能成為金融資源配置中的重要節點，也將促進現有金融體系規則的改良，構建共享共贏式的金融發展生態體系。
區塊鏈技術將影響多個行業
「區塊鏈技術在大數據時代有著廣泛的應用。」李岩坦言，目前除了互聯網金融領域，區塊鏈技術已在多個領域展開應用，並展現出了大好前景。
比如，醫療保健行業已從區塊鏈技術中收益頗多。現實中患者私密信息泄露情況時有發生，醫療部門的中心化資料庫或文件櫃式管理已不再是最優選擇。醫療機構正通過區塊鏈技術，實現對患者隱私信息的保密。
另外，區塊鏈技術在法律方面也具有重要意義。一些民事領域時常出現舉證定責難的情況，而區塊鏈技術則可以記錄下每個步驟，幫助司法機關認定具體責任人。
「尤其在涉及資產領域，無論是房產、汽車等實物資產，還是健康、名譽等無形資產，都能利用該技術完成登記、交易、追蹤。可以這樣說，任何缺乏信任的生產生活領域，區塊鏈技術都將有用武之地。」
區塊鏈技術發展也帶來了各行業運營觀念的變化，全新的技術與全新的理念促進了各行業的新的發展，這種推動力對於社會的影響，經濟活動的促進也是巨大的，很多嶄新的行業現象將會陸續發生，而大眾也拭目以待，期待這種全新的技術為各行業所用，更好的造福各行業。

什麼是區塊鏈技術，區塊鏈技術是什麼意思

所謂區塊鏈技術，也被稱之為分布式賬本技術，是一種互聯網資料庫技術，其特點是去中心化、公開透明，讓每個人均可參與資料庫記錄。
用通俗的話闡述：如果把資料庫假設成一本賬本，讀寫資料庫就可以看做一種記賬的行為，區塊鏈技術的原理就是在一段時間內找出記賬最快最好的人，由這個人來記賬，然後將賬本的這一頁信息發給整個系統里的其他所有人。這也就相當於改變資料庫所有的記錄，發給全網的其他每個節點，所以區塊鏈技術也稱為分布式賬本（distributed ledger）。

金窩窩區塊鏈技術的核心技術是什麼？

重慶金窩窩分析區塊鏈技術的核心技術如下：
分布式賬本技術、非對稱加密技術以及智能合約。

金窩窩區塊鏈技術的核心是什麼？

區塊鏈的核心在於，它把所有的信息都存儲在獨立的個人計算機網路中，使其變成去中心化的、分布式的結構。
這意味著系統不為某個主控公司或某一個人所有，而是每個人都能使用並運行該系統。

人人鏈區塊鏈技術的核心功能是什麼

特地查了資料解答你嘻嘻！人人鏈區塊鏈服務，就是讓用戶在彈性、開放的雲平台上能夠快速構建自己的 IT基礎設施和區塊鏈服務。使用 BaaS 可以極大降低您實現區塊鏈底層技術的成本，簡化區塊鏈構建和運維工作，同時面對各行業領域場景，滿足用戶個性化需求，一站式快速交付定製 BaaS。希望採納

什麼是區塊鏈技術？

區塊鏈都已經炒瘋了，你卻對它一無所知！

區塊鏈是一個由不同節點共同參與的分布式資料庫系統，是開放式的賬簿系統（ledger）。

它是由一串按照密碼學方法產生的數據塊或數據包組成，即區塊（block），對每一個區塊數據信息都自動加蓋時間戳，從而計算出一個數據加密數值，即哈希值（hash）。

區塊鏈技術本質上是一種分布式記賬技術。它能讓每個人手中都有一份即時同步的賬本，整個網路中每一筆發生的交易都會有成千上萬的備份，並且同步記錄。作惡者試圖進行篡改賬本數據時必須更改大多數人手中的賬本才能達成目的。

4. 區塊鏈是什麼區塊鏈技術講解

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈（Blockchain），是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中心化的資料庫。

同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一批次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

區塊鏈是一個公開的數據列表，其中的每一份記錄被稱作一個區塊。這些區塊像鏈條一樣連成一串，形成了區塊鏈。就像成語接龍一樣，相鄰的詞語之間必然存在某種聯系才能形成詞語鏈條。區塊鏈也是如此，只不過區塊與區塊之間的聯系要復雜得多。

(4)區塊鏈技術的機制擴展閱讀

區塊鏈技術創新不等於炒作虛擬貨幣，應防止那種利用區塊鏈發行虛擬貨幣、炒作空氣幣等行為。同時還要看到，區塊鏈目前尚處於早期發展階段，在安全、標准、監管等方面都需要進一步發展完善。

大方向沒有錯，但是要避免一哄而上、重復建設，能夠在有序競爭中打開區塊鏈的想像空間。中國在區塊鏈領域擁有良好基礎，一些大型互聯網公司早有布局，人才儲備相對充足，應用場景比較豐富，完全有條件在這個新賽道取得領先地位。

從更大的視野來看，人類能夠發展出文明，是因為實現了大規模人群之間的有效合作。亞當·斯密所闡釋的「看不見的手」，也是通過市場機制實現了人類社會的分工協作。

由此觀之，區塊鏈極大拓展了人類信任協作的廣度和深度。也許，區塊鏈不只是下一代互聯網技術，更是下一代合作機制和組織形式。

5. 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。

6. 區塊鏈的核心技術：共識機制&智能合約

不論你是否接受，未來終將改變。

區塊鏈技術給數字經濟時代帶來了巨變的曙光。

這種巨變在互聯網近50年的歷史上曾發生過兩次。第一次巨變是全球性的聯

網……第二次巨變是全球性的應用……第三次巨變正在蘊釀。

————摘自《騰訊區塊鏈方案白皮書》 

當第一次讀到這段時，完全不敢想像這是一家世界級企業對一項新技術的評價，

瞬間引起了我的興趣。「巨變」是什麼含義？就是說完全有可能顛覆我們現有的

經濟結構和認知，徹底改變我們的生活方式。

一種從2009年才誕生的比特幣技術中 抽象而來的block chain（區塊鏈）技術，

居然獲得了這么高的評價，這難道不是很神奇的一件事么？不管這件事會不會發

生，已經令人非常激動了，我們正在迎接一項變革並且可能參與其中，不是任何

時代的人都有這種機會，何其幸運！

不論你是否接受，未來終將改變。全球眾多經濟學家、企業家、國家政要都在推

崇區塊鏈，聲稱區塊鏈技術將重塑商業、貨幣和世界，將顛覆互聯網、銀行、證

券、保險、物流、電力、製造、會計稅收、法律服務、文化創業、醫葯衛生等眾

多行業。

雖然說到「區塊鏈」，大家都會提到「去中心化」，也舉了很多形象的例子。但

是我是一個較真的人，希望能夠找到大家做出這種判斷，背後的邏輯到底是什

么？就需要搞懂一切推斷背後的本質，就需要了解區塊鏈的核心技術邏輯。

閱讀了一些書籍和資料之後，拋開「比特幣」不說，要了解區塊鏈，有兩個核心

名詞：共識機制、智能合約。

共識機制是區塊鏈技術的核心，要搞清楚」共識機制「，就不得不提著名的「拜

占庭將軍問題」，拜占庭將軍問題由萊斯利·蘭伯特提出的點對點通信中的基本

問題，主要是用於分析在分布式節點傳輸信息時如何保持數據的一致，即共識這

個問題。

拜占庭將軍問題

一組拜占庭將軍分別各率領一支軍隊共同圍困一座城市。為了簡化問題，將各支

軍隊的行動策略限定為進攻或撤離兩種。

因為部分軍隊進攻部分軍隊撤離可能會造成災難性後果，因此各位將軍必須通過

投票來達成一致策略，即所有軍隊一起進攻或所有軍隊一起撤離。因為各位將軍

分處城市不同方向，他們只能通過信使互相聯系。

在投票過程中每位將軍都將自己投票給進攻還是撤退的信息通過信使分別通知其

他所有將軍，這樣一來每位將軍根據自己的投票和其他所有將軍送來的信息就可

以知道共同的投票結果而決定行動策略。

系統的問題在於，將軍中可能出現叛徒，他們不僅可能向較為糟糕的策略投票，

還可能選擇性地發送投票信息。這樣各支軍隊的一致協同就遭到了破壞。由於將

軍之間需要通過信使通訊，叛變將軍可能通過偽造信件來以其他將軍的身份發送

假投票。而即使在保證所有將軍忠誠的情況下，也不能排除信使被敵人截殺，甚

至被敵人間諜替換等情況。因此很難通過保證人員可靠性及通訊可靠性來解決問

題。

假始那些忠誠的將軍仍然能通過多數決來決定他們的戰略，便稱達到了拜占庭容

錯。

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。在一個有n個節點的

系統中，每一個節點都有一個輸入的值，其中一些節點具有故障，甚至是惡意

的。

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。

但是中本聰在設計比特幣系統時應用的「工作量證明鏈」（PoW）模型很好的解決

了共識問題，至於什麼是「PoW」，感興趣的可以研究下。

智能合約是一套以數字形式定義的承諾（promises） ，包括合約參與方可以在

上面執行這些承諾的協議。一個合約就是存在區塊鏈里的程序。合約的參與雙方

將達成的協議提前安裝到區塊鏈系統中。在雙方的約定完成後，開始執行合約，

不能修改。至於合約執行所需要的「燃料」，也就是手續費，也需要提前支付。

智能合約可以解決日常生活中常見的違約問題，如果應用到各行業中，可以避免

違約的信用問題。

在區塊鏈出現之前，商業領域的信任關系通常要依賴於正直、誠信的個人、中介

機構或其他組織才能建立起來。在區塊鏈這個新興的領域中，信任關系的建立是

基於網路，甚至是網路上的某個對象。由區塊鏈驅動的智能合約將會要求雙方遵

守他們的承諾。

在區塊鏈體系中，共識機制和智能合約，保證了數據的真實性和合約執行力，實

現「去中心化」。當然還有很多技術層面的東西沒有說到，感興趣的可以深入了

解下。

雖然大部分人對於區塊鏈的認知還停留在比特幣、各種代幣上，也就是對金融行

業的變革。但是了解區塊鏈核心邏輯後，結合自己所在的行業「區塊鏈 +」，區

塊鏈的各行業的應用剛進前半場，相信都會想到很多好的創新方向。

7. 什麼是區塊鏈，區塊鏈技術的原理是什麼

區塊鏈技術是互聯網十大典型司法技術應用之一。區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新應用模式。

區塊鏈是比特幣的一個重要概念。實際上，它是一個分散的資料庫。區塊鏈作為比特幣的底層技術，是利用密碼學方法生成的一系列數據塊。每個數據塊包含一批比特幣網路交易信息，用於驗證其信息的有效性（防偽），並生成下一個數據塊。

區塊鏈起源於比特幣。2008年11月1日，一位自稱中本聰(SatoshiNakamoto)的人發表了《比特幣:一種點對點的電子現金系統》一文，闡述了基於P2P網路技術、加密技術、時間戳技術、區塊鏈技術等的電子現金系統框架概念，標志著比特幣的誕生。

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(7)區塊鏈技術的機制擴展閱讀：

區塊鏈的誕生：

2008年由中本聰第一次提出了區塊鏈的概念，隨後幾年，區塊鏈成為電子貨幣比特幣的核心組成部分：所有交易的公共賬戶。通過使用點對點網路和分布式時間戳伺服器，可以對區塊鏈資料庫進行自主管理。

為比特幣發明的區塊鏈使其成為第一個解決重復消費問題的數字貨幣。比特幣設計已經成為其他應用的靈感來源。2016年12月20日，數字貨幣聯盟——中國FinTech數字貨幣聯盟及FinTech研究院正式籌建。

8. 區塊鏈是什麼,如何簡單理解區塊鏈技術

區塊鏈 是什麼

區塊鏈就是通過點對點的傳輸、進行加密演算法的新型技術，區塊鏈中有無數個點，每個點代表一個用戶，點和點之間發生了交易，交易記錄就會直接上傳到區塊中，區塊中的數據按照時間先後順序鏈接起來就是區塊鏈。

1、區塊鏈又叫分布式賬本，賬本中記錄著所有節點的交易記錄，每個節點都需要維護區塊鏈的發展，監督交易是否合法，也可以一起為交易作證。

2、加密技術，區塊鏈中的交易信息是公開的，但是個人信息是用過加密演算法的，不用擔心個人信息泄露，在個人授權的情況下，對方才可以查詢到個人信息，保障了個人信息的安全性。

3、共識機制，區塊鏈的每個節點都是相互信任的，每個用戶都可以放心交易，因為數據不能篡改，每條交易都必須是合法的，不會有造假的可能。

4、智能合約，區塊鏈技術應用的場景中，可以通過智能匹配，比如保險理賠可以實行自動化理賠。

如何簡單理解區塊鏈技術

區塊鏈技術可以這樣理解，小黑和小白都是區塊鏈中的節點，小黑向小白 借錢 了1000元，這就是一筆交易，數據會存儲在區塊中，這時候小白廣播對所有人說小黑向他借錢了1000元，小黑也廣播說自己向小白借錢了1000元，所有人都聽到了這個信息，到了還款日，小黑說並沒有向小白借錢1000元，這時候所有人聽到後出來給小白作證，說小黑確實是借錢了1000元。

上文舉例中，小黑和小白就相當於區塊鏈的兩個節點，借錢就是交易，只要交易就會產生交易數據，直接上傳到區塊中，區塊中的數據是公開的，不僅自己可以看到，區塊鏈中的所有人都可以看到，這樣就能保證小黑不會違約說自己沒有借錢，區塊的所有人都會監督小黑來還錢，來保障了交易合法性，保障了每個節點之間是相互信任。

9. 區塊鏈技術中的共識機制是什麼

1.共識機制是什麼
在一個去中心化的結構體系中，由於各個參與方的地位是平等的，當出現分歧的時候，如何達成共識就成了問題。
所以，一個設計精妙、實際操作起來簡單的共識機制是一個分布式的體系能夠順利自運轉下去的關鍵所在。
簡而言之，共識機制就是在一個時間段內對事物的前後順序達成共識的一種演算法，是區塊鏈節點就區塊信息達成全網一致共識的機制。

10. 區塊鏈技術是什麼 何謂區塊鏈技術

1、區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一 種鏈式數據結構, 並以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。

2、區塊鏈是交易的歷史記錄，非常像資料庫。鏈中的塊相當於一本書中的一頁面，書中的每個頁面都包含：文字、故事，每個頁面都有自己的信息：書名，章節標題，頁碼等。

3、在區塊鏈中，每個區塊都有：包含關於該塊的數據的標題：例如 技術信息，對前一個塊的引用，以及包含在該塊中的數據的數字指紋（又名「散列」）等等。 這個散列對於排序和塊驗證非常重要。