什么是中本聪共识，它是如何为比特币提供动力的呢？-掘金网

什么是中本聪共识，它是如何为比特币提供动力的呢？

菜鸡 • 9 1 月, 2023 9:39 上午 • 数字经济

摘要：什么是中本聪共识，它是如何为比特币提供动力的呢？比特币最独特的特征之一是其共识算法，这为拜占庭容错(BFT)点对点货币系统开创了先例。

本文导读，什么是中本聪共识，它是如何为比特币提供动力的呢？比特币最独特的特征之一是其共识算法，这为拜占庭容错(BFT)点对点货币系统开创了先例。比特币共识算法最常见的定义，更具体地说，大多数在线来源指向的定义，是工作证明(PoW)，这是一种共识机制，依赖于参与者解决密码难题，以验证新信息。虽然PoW是比特币整体共识模型的重要组成部分，但它并不包含新区块如何添加到区块链的全部内容。相反，PoW是一个更大的共识算法的一部分，该算法通常被称为“中本聪共识”，以比特币本身的假名创造者命名。Nakamoto Consensus是比特币不同于此前无数数字货币实现的原因，如DigiCash或b-money。比特币独特的共识模型使其成为第一个可以有机扩展的BFT(拜占庭容错)系统，从而为后续继续使用中本聪共识的变体来支持其协议的加密货币开创了先例。

至少在比特币领域，中本聪共识的一个重要部分是权力。

PoW指的是一种加密机制，它依赖于参与者能够解决困难的计算问题，以便在网络中拥有更高的股份。就比特币而言，PoW本质上是一种分布式方式，让链上的参与者来确定最有效的区块。每个参与者(或矿工)p次尝试为即将到来的事务块找到有效的解决方案。这涉及到寻找一个值h比如当h使用哈希算法SHA-256进行哈希运算，找到所需的值。这通常是一个迭代过程；nonce(使用一次的数字)被添加到每一轮散列的字符串的末尾，直到给出所需的值。一次P设法找到PoW的解决方案，他们将他们的块广播到网络的其余部分，在那里，如果根据时间戳，其中没有交易已经被花费，则该块被批准。P然后获得比特币奖励，作为对他们为验证下一笔交易而花费的计算能力的补偿。

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比特币挖矿实际上是将一定数量的计算资源用于解决计算难题和验证新区块的唯一目的。

单个节点的计算能力越强，就越有可能找到SHA-256散列的正确值，从而解决与该特定块的功率相关联的加密散列。PoW使比特币既能完全去中心化，又能完全安全。任何人都可以参与挖掘过程，而不需要事先拥有一定数量的比特币。事实上，在任何给定的时间点，下一个挖掘奖励的获胜者是完全未知的，额外的计算能力只是用来增加单个节点成功的概率。此外，挖掘过程还激励节点诚实地行动，因为与广播正确的块相关联的奖励。这意味着，为了接管网络，恶意攻击者必须控制网络上超过51%的计算/散列能力，并阻止合法块得到验证。这就是通常所说的“51%攻击”由于比特币网络目前的规模，累积网络中目前存在的超过51%的散列能力的经济成本是巨大的，因此极其困难。

中本聪共识的第二部分是比特币成为第一个可扩展的BFT货币平台的原因。

Nakamoto Consensus非常重视最长的链，认为根据时间戳也有效的最长的链(例如，没有一个块是无效的，因为重复花费的事务)是最合法的，因为它具有最大量的专用于它的计算资源。这在一个原本不可信的系统中引入了信任，从而允许比特币网络在没有中央权威的情况下运行。例如，如果一个参与者是不活跃的，或者是新加入的，他们可以简单地接受当前最长的链作为网络中先前发生的事情的证据。他们不需要依赖第三方或某种机构；相反，他们只是开始建立在最长的有效链上，从而通过提出计算上有效的块来获得获得奖励的能力。事实上，被加密货币社区称为“最长链规则”的比特币在之前PoW数字货币失败的地方取得了成功。它让参与者对网络有了信心，也设定了一个标准，通过这个标准，矿工可以开始随意加入和离开，而不必服从权威。最长链规则已被众多数字资产系统和比特币之后的区块链所采用。

Nakamoto Consensus最终通过引入可扩展的BFT解决方案彻底改革了数字货币和现代密码学，从而使比特币作为一种不可信的点对点交易系统获得了成功。具体来说，中本聪设法为区块链的有效性创建了一个衡量标准:花费在它上面的计算资源的数量。虽然Nakamoto共识模式受到了相当多的批评，主要是因为它倾向于允许链分叉，但它仍然是分散网络中最有效和最成功的共识机制之一。通过将稀缺资源(计算能力)附加到区块链上，中本聪共识赋予了比特币相对于其他货币系统的隐含价值、安全性和信任度。