工作量证明共识机制【区块链】

比特币的去中心化网络使用工作量证明共识机制。

去中心化网络之所以需要共识机制比特币采用的共识机制，是因为它是一个非信任基础的网络，任何人都可以在未经许可的情况下访问这个网络。 而且，这些节点分散在全球互联网中，网络状况差异很大。 在完全没有中心的情况下，这些节点必须是同步和一致的，而共识机制就是这些节点达成共识的机制。

关于分布式网络的共识机制，有著名的“Fisher-Lynch-Paterson impossible result”，即在一定条件下不可能达成共识。 比特币的工作量证明共识机制已经在实践中被验证是有效的。 这是因为它采用了务实的解决方案。

比特币工作量证明的关键特征是它巧妙地融合了技术和经济因素，不仅仅是通过技术本身实现这一点比特币采用的共识机制，而是通过将与自身相关的挖矿奖励纳入数字现金系统。 根据《比特币：技术驱动金融》一书的分析，比特币的共识机制有两个不同于以往的特点，我们就此简单探讨一下。

1.引入奖励机制

在这样的加密数字货币应用中，引入了经济激励，维护网络的节点可以获得有价值的比特币作为奖励。

为什么比特币网络中的节点愿意打包交易并维护账本？ 他们这样做并不是出于“善意”，而是因为他们从这些挖矿活动中获得了比特币形式的经济激励。 这是自发行电子现金系统的独特优势。 如果我们开发其他不发行自己代币的IT系统，我们就无法为矿工设计挖矿奖励等经济激励机制。

激励挖矿节点参与挖矿，除了与新区块相关的奖励外，挖矿节点还可以获得区块中包含的所有交易支付的交易费。 但目前这个数值比较小，大约是新区块奖励的 1%。

2.包含了随机性的概念

比特币系统形成的共识并不完全可靠，但在等待 6 个区块约 1 小时后，出现问题的概率呈指数级下降。 在 6 个区块之后，一笔交易被双花的概率可以认为是零。 从纯理论的角度来看，无法达成完美的共识，但从实践的角度来看，这种共识是可信的。