BlockChain：BlockChain周边概念详解+个人理解

1、拜占庭将军问题

拜占庭将军问题（Byzantine Generals Problem），是由莱斯利·兰波特在其同名论文中提出的分布式对等网络通信容错问题。在分布式计算中，不同的计算机通过通讯交换信息达成共识而按照同一套协作策略行动。但有時候，系统中的成员计算机可能出错而发送错误的信息，用于传递信息的通讯网络也可能导致信息损坏，使得网络中不同的成员关于全体协作的策略得出不同结论，从而破坏系统一致性。拜占庭将军问题被认为是容错性问题中最难的问题类型之一。

1、解决两个子问题
问题1、怎么样防止叛军冒充忠实将军发布将军令？
问题2、怎么样保证忠诚将军军令的一致性？

2、2018年诞生的的BTC，完美解决了这个问题。拜占庭的将军们=用户节点，将军们发布的军令=BTC上的交易信息。

3、问题转换

问题1、怎么样防止恶意节点冒充诚实节点呢？
解决方案：采用非对称加密技术。
问题2、怎么样保证所有节点记录的交易信息的一致性？
解决方案：每隔10分钟打包一次信息，中本聪从HashCash中获取灵感，以PoW机制，所有节点只承认工作量最多的节点打包的数据为准。51攻击说明了，所有恶意节点的攻击要小于50%。

2、共识机制

重要性：共识机制是一个很重要的概念，有多重要呢？业内有说法认为：如果说区块链是比特币运营的躯干，那共识机制就是灵魂。
意义：正是共识机制，帮助区块链降低了信任的建立成本，实现了价值互联网。

1、区块链的共识机制目前有以下几种

PoW

工作量证明。是一种按劳分配的模式，算力越多、工作量越大，即得到的数字货币越多了。这是一个纯依靠算力的游戏。它的优点是算法简单(采用大家都认可的数学逻辑)、破坏系统需要极大成本，缺点是没有最终性、浪费能源,有很多人批评它浪费了大量的算力。
(1)、如果某个节点拥有全网算力15%的算力，那么该节点理论上拥有15%的概率获取到记账权和奖励。
(2)、目前使用该机制的有BTC，以及它分叉出来的孩子们BCH、BCD等，还有早期的ETH、LTC、BTM等。

1、优点
算法简单：采用大家都认可的数学逻辑，寻找随机数这样的方法，容易实现。
安全系数高：安全系数高，如果想要破坏整个系统的话，就需要投入巨大的成本。
2、缺点
耗电：需要耗费大量电力，处理效率比较低。
算力集中：算力过于集中。
51攻击：51%的恶意节点攻击。

PoS

权益证明，也被称为股权证明机制。将PoW中的算力，改成了权益，拥有货币多的人，权益大，而拥有权益越大，成为下一个记账人的可能越大。即就像把钱存在银行中，通过金额和存储时间，产生利息，从而对验证人以及节点进行奖励。
(1)、币龄=币量*币持有天数即币量越大，币持有天数越长，你获得的记账权和激励的概率就越大了！当你获得激励以后，你的持币天数就会清零，即币龄被清空。
(2)、目前使用该机制的有ADA、Nxt未来币、Qtum量子链子，当下的ETH.

1、优点
不拼算力不浪费电：的确是不那么费电。
缩短时间效率提升：缩短了共识达成的时间效率，达到了很大的提升。

2、缺点
容易造成垄断：会钱生钱的方式，所有持有者卖币的欲望不会那么强。
存在其他攻击的可能性：所有的确认都只是概率上的表达，所以，存在其他攻击的可能性。
挖矿成本低：硬分叉十分容易，容易产生分叉、没有最终性等等，也有人批评这种方法会带来马太效应。

DPoS

股份授权证明机制，即机制权益证明机制。它把PoS中，记账人的角色专业化，通过权益选出记账人，然后记账人之间轮流记账。让每一个持币的人进行投票，因而产生一定数量的代表，由这些超级节点代理持币人验证和记账。
(1)、这些超级节点的权利也是相对等的。比如EOS就有21个超级节点，以及100个备用节点。
(2)、目前使用该机制的有BTS、Steem、EOS等。

1、优点

弱中心化性提高了效率：DPOS机制大幅度缩小了参与者验证和记账的节点数量。

2、缺点
权利过度集中：有可能造成权力的过度集中。
依然没有解决最终性问题。

其他共识机制

还有dBFT机制、PBFT机制、DAG机制、PoA机制等等。

总结，需要注意的是，目前的共识机制都不是完美的，在应用场景上都有一定的限制，区块链共识机制更大的可能趋势是，各自在小领域里解决特定的问题。区块链共识机制，仍在不断地发展进化当中。
(1)、基本上，所有的共识机制都是为解决特定问题的，没有一种算法是完美无缺的，各有利弊，各取所需。