区块链小知识：拜占庭容错与共识算法_链圈子

区块链的核心架构是去中心化的节点网络，经济体系的机制是建立在无需中间人的信任机制-分布式帐本之上，透过分布式的节点来验证与同步交易资料。

那大家有没有想过一个问题，当有错误的交易资料、故障或是恶意的资料(黑客攻击)出现的话，区块链的机制是如何解决此问题呢？这个问题的概念就涉及到拜占庭将军问题(Byzantine Generals Problem)。

关于拜占庭将军问题

拜占庭将军问题是一种逻辑上的困境，是由美国计算机科学家莱斯利·兰波特(Leslie Lamport)在1982年提出的，核心概念是说有多位将军要一同进攻一座城市，假设只有2种作战策略的情况：

(1)必须全部的将军决定都一起进攻或一起撤退，才能达成胜利或是安全撤退。

(2)如果有部分将军决定进攻、部分将军决定撤退，那就会导致灾难性的结果。

每个将军只能透过信使传达决策给另一个将军，这过程有可能信使发生问题，或是某位将军是叛徒等状况。

这个逻辑上的困境，如果发生在现实生活中，当系统决策延迟、故障或发生错误时，就有可能导致可怕的结果，像是飞机航空系统的运作、太空船的系统运作，如果因为故障、资料错误造成决策延迟或系统故障而无法运行，那都是一场灾难！

最著名的拜占庭容错系统就是马斯克(Elon Reeve Musk)的SpaceX太空船公司的火星计划，该公司主要负责太空运输与航太制造。

而在分布式对等网络(P2P)中需要按照共同一致策略协同运作的成员电脑即为问题中的将军，而各成员电脑赖以进行通讯的网路链路即为信使。

拜占庭将军问题描述的就是某些成员电脑或网路链路出现错误、甚至被蓄意破坏者控制的情况。

拜占庭将军问题与拜占庭容错

解决拜占庭将军问题的方式就是拜占庭容错(BFT)，就是一种少数要服从多数的机制，在此拜占庭将军问题下依然能让系统正确的运行，在区块链的世界中就产生了共识算法来解决此问题。

在区块链的世界中，拜占庭容错采用共识算法来解决

关于区块链的共识算法目前主要有以下4种：

• PoW工作量证明：拥有越多算力的人的决定。

应用：比特币、以太坊，运行算力的人为矿工，验证资料的流程称作挖矿。

• PoS权益证明：最有钱的人决定。

应用：以太坊2.0、Cardano艾达币(ADA)、Algorand(ALGO)等。

• PoA权威证明：老大做决定，且一开始就决定谁是老大。

应用：如一些测试链，不想花费太多时间资源做验证，仅需要快速的测试智能合约的部署、交易及其他功能等等。

• DPoS代理权益证明：由投票选出的代理人做决定，做的不好下一次就会被换掉！

应用：EOS、Solana等公链。