1. 網(wǎng)絡(luò)上的交易信息如何確認(rèn)并達(dá)成共識砌烁？?
雖然經(jīng)常提到共識機(jī)制，但是對于共識機(jī)制的含義和理解卻并清楚。因此需要就共識機(jī)制的相關(guān)概念原理和實現(xiàn)方法有所理解。?
區(qū)塊鏈的交易信息是通過網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點的闸准，在整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中如何對廣播的信息進(jìn)行確認(rèn)并達(dá)成共識 最終寫入?yún)^(qū)塊呢？? 如果沒有相應(yīng)的可靠安全的實現(xiàn)機(jī)制梢灭，那么就難以實現(xiàn)其基本的功能夷家，因此共識機(jī)制是整個網(wǎng)絡(luò)運行下去的一個關(guān)鍵。
共識機(jī)制解決了區(qū)塊鏈如何在分布式場景下達(dá)成一致性的問題敏释。區(qū)塊鏈能在眾多節(jié)點達(dá)到一種較為平衡的狀態(tài)也是因為共識機(jī)制库快。那么共識機(jī)制是如何在在去中心化的思想上解決了節(jié)點間互相信任的問題呢？?
當(dāng)分布式的思想被提出來時颂暇，人們就開始根據(jù)FLP定理和CAP定理設(shè)計共識算法缺谴。規(guī)范的說但惶，理想的分布式系統(tǒng)的一致性應(yīng)該滿足以下三點：
1.可終止性（Termination）：一致性的結(jié)果可在有限時間內(nèi)完成耳鸯。
2.共識性(Consensus)：不同節(jié)點最終完成決策的結(jié)果應(yīng)該相同湿蛔。
3.合法性(Validity)：決策的結(jié)果必須是其他進(jìn)程提出的提案。
1.節(jié)點處理事務(wù)的能力不同阳啥，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)據(jù)的吞吐量有差異
2.節(jié)點間通訊的信道可能不安全
3.可能會有作惡節(jié)點出現(xiàn)
4.當(dāng)異步處理能力達(dá)到高度一致時，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性就會變差（容不下新節(jié)點的加入）财喳。
科學(xué)家認(rèn)為察迟，在分布式場景下達(dá)成完全一致性是不可能的。但是工程學(xué)家可以犧牲一部分代價來換取分布式場景的一致性耳高，上述的兩大定理也是這種思想扎瓶，所以基于區(qū)塊鏈設(shè)計的各種公式機(jī)制都可以看作犧牲那一部分代價來換取多適合的一致性，我的想法是可以在這種思想上進(jìn)行一個靈活的變換泌枪，即在適當(dāng)?shù)臅r間空間犧牲一部分代價換取適應(yīng)于當(dāng)時場景的一致性概荷，可以實現(xiàn)靈活的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，即可插拔式的區(qū)塊鏈系統(tǒng)碌燕。今天就介紹一下我對各種共識機(jī)制的看法和分析误证，分布式系統(tǒng)中有無作惡節(jié)點分為拜占庭容錯和非拜占庭容錯機(jī)制。
FLP定理
FLP定理即FLP不可能性修壕，它證明了在分布式情景下愈捅，無論任何算法，即使是只有一個進(jìn)程掛掉慈鸠，對于其他非失敗進(jìn)程蓝谨，都存在著無法達(dá)成一致的可能。
FLP基于如下幾點假設(shè)：
僅可修改一次 ：?每個進(jìn)程初始時都記錄一個值（0或1）青团。進(jìn)程可以接收消息像棘、改動該值、并發(fā)送消息壶冒，當(dāng)進(jìn)程進(jìn)入decide state時缕题，其值就不再變化。所有非失敗進(jìn)程都進(jìn)入decided state時胖腾，協(xié)議成功結(jié)束烟零。這里放寬到有一部分進(jìn)程進(jìn)入decided state就算協(xié)議成功。
異步通信 ：?與同步通信的最大區(qū)別是沒有時鐘咸作、不能時間同步锨阿、不能使用超時、不能探測失敗记罚、消息可任意延遲墅诡、消息可亂序。
通信健壯：只要進(jìn)程非失敗桐智，消息雖會被無限延遲末早，但最終會被送達(dá)烟馅；并且消息僅會被送達(dá)一次（無重復(fù)）。
Fail-Stop模型：進(jìn)程失敗如同宕機(jī)然磷，不再處理任何消息郑趁。
失敗進(jìn)程數(shù)量 ：最多一個進(jìn)程失敗。
CAP定理：
CAP是分布式系統(tǒng)姿搜、特別是分布式存儲領(lǐng)域中被討論最多的理論寡润。CAP由Eric Brewer在2000年P(guān)ODC會議上提出，是Eric Brewer在Inktomi期間研發(fā)搜索引擎舅柜、分布式web緩存時得出的關(guān)于數(shù)據(jù)一致性(consistency)梭纹、服務(wù)可用性(availability)、分區(qū)容錯性(partition-tolerance)的猜想：
數(shù)據(jù)一致性(consistency)：如果系統(tǒng)對一個寫操作返回成功致份，那么之后的讀請求都必須讀到這個新數(shù)據(jù)栗柒；如果返回失敗，那么所有讀操作都不能讀到這個數(shù)據(jù)知举，對調(diào)用者而言數(shù)據(jù)具有強(qiáng)一致性(strong consistency) (又叫原子性 atomic瞬沦、線性一致性 linearizable consistency)[5]
服務(wù)可用性(availability)：所有讀寫請求在一定時間內(nèi)得到響應(yīng)，可終止雇锡、不會一直等待
分區(qū)容錯性(partition-tolerance)：在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的情況下逛钻，被分隔的節(jié)點仍能正常對外服務(wù)
在某時刻如果滿足AP，分隔的節(jié)點同時對外服務(wù)但不能相互通信锰提，將導(dǎo)致狀態(tài)不一致曙痘，即不能滿足C；如果滿足CP立肘，網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的情況下為達(dá)成C边坤，請求只能一直等待，即不滿足A谅年；如果要滿足CA茧痒，在一定時間內(nèi)要達(dá)到節(jié)點狀態(tài)一致，要求不能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)融蹂，則不能滿足P旺订。
C、A超燃、P三者最多只能滿足其中兩個区拳，和FLP定理一樣，CAP定理也指示了一個不可達(dá)的結(jié)果(impossibility result)意乓。
