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4.8　共识算法的社会学探讨 - 数据结构 - 机器学习

1447 人阅读 | 时间：2021年01月15日 01:05
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4.8　共识算法的社会学探讨

1151 人参与  2018年08月25日 17:20  分类 : 区块链精品文章  评论

对于分布式系统的拜占庭问题，从计算机科学的角度，FLP与CAP定理已经告诉我们无解。研究人员及科学家只有从其他 地方寻找灵感。其实并不用花太多时间，他们就会发现，真实的人类世界就是一个分布式系统。如果科技畅销书《三体》的世界真的存在，那么太阳系和三体人所在 半人马座的星球同时发生了爆炸，对于我们地球人而言，肯定是太阳系的爆炸先发生，因为光肯定是先到达地球。而在三体人看来，他们会首先观测到半人马座的爆 炸。对于同样的事件，不同的系统接收到事件的顺序是不一样的。不同的系统运行速度也是不一样的。再加上通信的信道是有问题的。在上面三体人的例子里，我们 假设光线的传递是毫无障碍的。但是如果光线被传播途中的黑洞给吞噬了，消息永远接收不到怎么办？

比特币的天才之处在于参照人类社会的组织方式和运作方式，引入了共识机制。一个交易的成立与否，也就是分布式账本的记账权，经由特定共识机制达成的共识来决定。共识，是一个典型的社会学概念。本章中描述的各种共识算法，读者应该都有似曾相识的感觉。

PoW，我们可以叫它“范进中举”。范进用了大半辈子学习一种无用的八股文写作，如同比特币矿工用算力来算题，关键是算的题毫无意义。有朝一日，运气好，就可以有权打包所有他认可的交易。

PoS是用户要预先放入一些利益，这是不是很像我们现实世界中的股份制。人们把真金白银兑换成股份，开始创业。谁的股份多，谁的话语权就大。

DPoS机制，特别像我们的董事会。选举出代表，代表股东的利益。被选出的代表，一般来说，成熟老练、阅历丰富。不但能快速地处理日常事务，同时也能很好地保护股东的利益。

Paxos、Raft、PBFT则很像我们生活中的操练队列，通过互相间的消息、口令来达成一致。每排的排头作为 Leader，而每排的其余人都以排头为目标，调整自己的行动。瑞波共识算法，初始状态中有一个特殊节点列表，就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须由 51%的该俱乐部会员投票通过。共识由核心成员的51%权力投票决定，外部人员则没有影响力。由于该俱乐部由“中心化”开始，它将一直是“中心化的”，而 如果它开始腐化，股东们什么也做不了。与比特币及点点币一样，瑞波系统将股东们与其投票权隔开，因此比其他系统更中心化。

如果我们去看Lamport关于分布式系统共识的论文，就会发现论文是以议员、法案和信使作为阐述理论的样例，读起来不太像一篇计算机论文。

在此可以做一个总结了。传统的、纯正的计算机算法对分布式系统的拜占庭问题已经无处着力了（参考FLP与CAP定 理）。所以在分布式系统的研究中引入了一些社会学的理论和概念，包括上述的博弈论，生物学原理，等等。我们可以把每一个计算机节点想象成一个单元。而计算 机网络就是一个个单元组成的社会，我们该如何给这个计算机节点组成的社会设计规则呢，以保证：

·少量节点太慢，或者故障崩溃的情况下，整个网络还能输出正确的结果；

·整个网络的响应不能太慢。买一杯咖啡要等一小时是不可接受的；

·计算机网络出现分区（网络上的某些节点和其余节点完全断开）的时候，仍然能够稳定输出正确的结果；

·整个系统能够稳定地运行，输出稳定的结果。

我们可以借鉴人类历史上的社会机制、激励机制，达成上述的功能。我们有理由相信，互联网或者分布式网络系统与现实的社会运作有着千丝万缕的联系，正因为如此，区块链的发展并不是冥冥之中的产物。

来源：我是码农，转载请保留出处和链接！

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