區(qū)塊鏈項目中共識算法的分類，及存在的問題分析.doc

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1、區(qū)塊鏈項目中共識算法的分類，及存在的問題分析　　共識算法解決的是對某個提案（Proposal），大家達成一致意見的過程?！　「鶕?jù)共識算法采取的策略，可以被分為兩大類，即概率一致性算法和絕對一致性算法?！　』仡機AP原理，兩類算法的區(qū)別在于對可用性和一致性之間的平衡：　　概率一致性算法保證了系統(tǒng)的可用性而犧牲了系統(tǒng)的一致性，絕對一致性算法則與之相反，保證了系統(tǒng)的一致性而犧牲了系統(tǒng)的可用性?！　?.概率一致性算法　　概率一致性算法指在不同分布式節(jié)點之間，有較大概率保證節(jié)點間數(shù)據(jù)達到一致，但仍存在一定概率使得某些節(jié)點間數(shù)據(jù)不一致?！　τ谀?/p>

2、一個數(shù)據(jù)點而言，數(shù)據(jù)在節(jié)點間不一致的概率會隨時間的推移逐漸降低至趨近于零，從而最終達到一致性?！　±绻ぷ髁孔C明算法（ProofofWork，PoW）、權(quán)益證明算法（ProofofStake，PoS）和委托權(quán)益證明算法（DelegatedProofofStake，區(qū)塊鏈項目中共識算法的分類，及存在的問題分析　　共識算法解決的是對某個提案（Proposal），大家達成一致意見的過程?！　「鶕?jù)共識算法采取的策略，可以被分為兩大類，即概率一致性算法和絕對一致性算法?！　』仡機AP原理，兩類算法的區(qū)別在于對可用性和一致性之間的平衡：　　概率一

3、致性算法保證了系統(tǒng)的可用性而犧牲了系統(tǒng)的一致性，絕對一致性算法則與之相反，保證了系統(tǒng)的一致性而犧牲了系統(tǒng)的可用性?！　?.概率一致性算法　　概率一致性算法指在不同分布式節(jié)點之間，有較大概率保證節(jié)點間數(shù)據(jù)達到一致，但仍存在一定概率使得某些節(jié)點間數(shù)據(jù)不一致?！　τ谀骋粋€數(shù)據(jù)點而言，數(shù)據(jù)在節(jié)點間不一致的概率會隨時間的推移逐漸降低至趨近于零，從而最終達到一致性?！　±绻ぷ髁孔C明算法（ProofofWork，PoW）、權(quán)益證明算法（ProofofStake，PoS）和委托權(quán)益證明算法（DelegatedProofofStake，區(qū)塊鏈項目中

4、共識算法的分類，及存在的問題分析　　共識算法解決的是對某個提案（Proposal），大家達成一致意見的過程。　　根據(jù)共識算法采取的策略，可以被分為兩大類，即概率一致性算法和絕對一致性算法?！　』仡機AP原理，兩類算法的區(qū)別在于對可用性和一致性之間的平衡：　　概率一致性算法保證了系統(tǒng)的可用性而犧牲了系統(tǒng)的一致性，絕對一致性算法則與之相反，保證了系統(tǒng)的一致性而犧牲了系統(tǒng)的可用性。　　1.概率一致性算法　　概率一致性算法指在不同分布式節(jié)點之間，有較大概率保證節(jié)點間數(shù)據(jù)達到一致，但仍存在一定概率使得某些節(jié)點間數(shù)據(jù)不一致?！　τ谀骋粋€數(shù)據(jù)點而

5、言，數(shù)據(jù)在節(jié)點間不一致的概率會隨時間的推移逐漸降低至趨近于零，從而最終達到一致性?！　±绻ぷ髁孔C明算法（ProofofWork，PoW）、權(quán)益證明算法（ProofofStake，PoS）和委托權(quán)益證明算法（DelegatedProofofStake，DPoS）都屬于概率一致性算法?！　?.絕對一致性算法　　而絕對一致性算法則指在任意時間點，不同分布式節(jié)點之間的數(shù)據(jù)都會保持絕對一致，不存在不同節(jié)點間數(shù)據(jù)不一致的情況?！　±绶植际较到y(tǒng)中常用的Paxos算法及其衍生出的Raft算法等，以及拜占庭容錯類算法（類BFT算法），例如PBFT算

6、法。區(qū)塊鏈項目中常用的共識算法　　傳統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫主要使用Paxos和Raft算法解決分布式一致性問題，它們假定系統(tǒng)中每個節(jié)點都是忠誠、不作惡的，但報文可能發(fā)生丟失和延時等問題。　　當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫的所有節(jié)點由單一機構(gòu)統(tǒng)一維護時，此假定成立。在去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點由互不了解、互不信任的多方參與者共同提供和維護，受各種利益驅(qū)動，網(wǎng)絡(luò)中的參與者存在欺騙、作惡的可能，因此Paxos和Raft算法不能直接用于區(qū)塊鏈的共識?！　∧壳氨粎^(qū)塊鏈項目廣泛采用的算法有工作量證明（PoW）、權(quán)益證明（PoS）、股份授權(quán)證明（DPoS）、實用拜占庭容

7、錯（PBFT）等，另外一些項目則采用2種算法的混合算法，如PoW+PoS、DPoS+PBFT等，此外還有燃燒證明（PoB，ProofofBurn）、沉淀證明（PoD，ProofofDeposit）、能力證明（PoC，ProofofCapacity）、消逝時間證明（PoET，ProofofElapsedTime）等尚不成熟的算法。工作量證明（Proof-of-Work，PoW）　　工作量證明（Proof-of-Work，PoW），要求工作端進行一些耗時適當(dāng)?shù)膹?fù)雜運算，并且答案能被服務(wù)方快速驗算，以此耗用的時間、設(shè)備與能源做為擔(dān)保成本，以

8、確保服務(wù)與資源是被真正的需求所使用。　　　　工作量證明最常用的技術(shù)原理是哈希散列函數(shù)。由于輸入哈希函數(shù)h（）的任意值n，會對應(yīng)到一個h（n）結(jié)果，而n只要變動一個比特，得到的結(jié)果就完全不同，所以幾乎無法從h（n）反推回n