这个女生说：弄懂本文前，你所知道的区块链可能都是错的

规范链是指累积了最多工作量，也就是花费了最多的计算量的链条，也就是最长的链条。它不仅可以证明该链堆积了最多的 CPU 算力，还可以作为区块序列的证明。因此，只要大多数 CPU 资源是由诚实的节点掌控的，它们就能继续生成最长的链。

2、区块奖励

网络中的节点通过算力的竞争来争夺下一个区块的记账权，那么如何使节点们都能心甘情愿地消耗巨大的算力去争夺呢?中本共识的算法设计了区块奖励(比特币)，争夺到记账权就可以获得比特币奖励，这样是节点们的目标都能保持一致且相对单纯。

3、抵抗女巫攻击(Sybil Attack)

女巫攻击：在 P2P 网络中，节点是可以随时加入和退出的。为了维持网络稳定，同一份数据通常需要备份到多个分布式节点上，这就是数据冗余机制。单个恶意节点伪装多重身份，把原来要备份到多个节点上的数据欺骗到了同一个恶意节点，这种攻击数据冗余机制的手段，就叫做女巫攻击。

中本聪共识采用工作量证明(PoW)，节点要证明自己是节点，只能依靠其计算能力，不能依靠分裂或伪装，这样极大地增加了攻击的成本。因此中本聪共识本身具有 sybil 抵抗能力，不需要 PKI 或任何其他花哨的身份验证方案。

4、点对点流言协议(P2P gossip)

中本聪共识的一个主要贡献是使用了流言协议(gossip protocol)，它更加适合 P2P 网络环境。在网络中，一个节点如果想传递信息，它会随机选择周围的几个节点进行散播，收到嘻嘻的节点重复上述过程，最终全网所有节点都能收到信息。简单的说，就是一传十、十传百。

流言协议本身具有分布式系统的容错性，因为网络中任何节点发生故障，都不影响信息传输。

在异步环境中“技术上”不再安全

在中本聪共识中，安全保证是概率性的。新区块不断生成，区块链在不断加长，恶意节点能够建立有效的替代链的概率会随之降低。

概率低不代表不会发生，不是吗?

所以，中本聪共识在“技术上”并不能保证异步假设中的安全性。这是为什么呢?

因为比特币区块链中可能存在一个网络分区，在网络分区中，如果攻击者的算力足够强大，那他就可以在此分区建立一条比规范链还长的“替身链”,这样的话，交易发生所在的规范链就可能废掉，而“替身链”成为主链，攻击者就改变了自己的那笔交易，支付出去的钱又回到了自己手中。

然而，这需要攻击者获得全网算力的 51%，如此巨大的算力需要耗费巨额的经济成本，试问又有谁能承担得起呢?而且即使攻击者掌握了 51% 的算力，还需要与另外的 49% 展开 6 次区块的争夺，只有连续 6 次成功，才能成功创建“替身链”。

从本质上讲，“替身链”理论上是可以创建的，但是可能性非常低，这也是前面为什么说“技术上”不安全的原因。

但这个可能性低到可以忽略不计，比特币区块链的不可篡改性就来源于此。

中本聪共识 vs 传统共识

从实际应用来看，中本聪共识本身是一种拜占庭容错机制。但很明显，它并没有达到传统意义上的共识。因此在最初，它被认为完全脱离了拜占庭容错世界。

我们应当感谢中本聪的这一项伟大创造。

中本聪共识允许任意数量的节点都可以公开参与进来，任意进入，任意退出，而且没有人必须得知道其他的参与者都是谁。

中本聪共识比以往的共识算法更简单，消除了以前算法在点对点连接、领导者选举、二次通信消耗等方面的复杂性。简单到在一台计算机上启动比特币协议软件，就可以挖矿。

正因为它简单且有效，所以在现实中有着很广阔的应用场景，可以说是 PBFT 的更“实用”的版本。

结语

长篇大论之后，前面的一些细节你可能已经忘了，这里我们小小总结一下：

这篇文章中，我们首先介绍了分布式系统的概念和特性，然后讲到了分布式系统中最重要的问题——如何达成共识。达成共识面临的最大障碍是FLP不可能性。要跨越这个障碍，我们有两种途径。

第一种是使用同步假设，其中 Paxos 和 Raft 都是在同步环境中，对简单的故障容错;而 DLS 和 PBFT 是在异步环境中，使用某种形式的同步假设(即超时)，实现都拜占庭故障容错。

但是在开放(如：公链)网络中，实用性依然有限。

（编辑：晋中站长网）

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