什么是区块链共识？

共识（Consensus）过程是一个非常有趣的过程。

在我们的日常生活中，几乎所有的事情都是一个共识的过程。

达成共识的过程越去中心化，效率越低，但满意度越高，因此越稳定； 反之，达成共识的过程越集中，效率越高，也越容易出现独裁和腐败。

在比特币等区块链币中，同样存在如何达成共识的问题。 也就是说，比特币或者其他区块链币的核心问题是如何在去中心化的环境下达成共识。

区块链是比特币背后的核心技术，也是支撑比特币的基础设施。 因此，谈区块链共识，就不得不谈比特币共识。

比特币的核心突破是在去中心化的情况下对交易事件达成共识，即在没有中央机构的情况下就交易的有效性达成共识。

比特币达成这种共识的方法主要包括两部分：

奖励； 即通过在每个区块中产生一定数量的新比特币来激励参与者； 引入外部资源确保安全； 即通过大量的外部计算来保证共识的安全性，即Proof of Power；

这也是几乎所有 PoW 币所采用的方法。

这种方法能够长期持续下去的先决条件是：

这种激励必须对参与者有足够的吸引力； 也就是说，比特币的价格必须继续上涨，才能吸引参与者继续参与挖矿计算，以维持整个网络的运行； 否则，会导致参与者减少，损害网络安全； 没有外部攻击； 由于比特币引入外部计算来保证安全，只要有足够的算力（维护系统算力的51%以上），就可以成功攻击系统，这也是比特币的长期趋势。 存在的安全隐患之一； 因为只要有钱，就可以买设备和算力。

正是因为比特币存在大量资源消耗、外部51%攻击等问题，才出现了PoS（Proof of Stake）共识机制。

总体而言，PoS 共识理论和实践仍处于探索阶段。

最原始的 PoS 机制是在 PoW 中使用权益代替挖矿算力来模拟比特币的挖矿过程。 请注意，此过程不引入外部资源，仅依靠自身的币种份额维护网络安全，因此不需要消耗大量能量进行计算； 并且因为不引入外部资源在比特币中区块链是指，所以不会担心外部攻击在比特币中区块链是指，比如外部算力攻击。

PoS 看似完美，其实漏洞很严重。

PoS 中存在内部 Nothing-at-Stake 攻击。

什么是无风险（通常写为 N@S）攻击？

假设系统中有两条支链，那么对于持币的“矿工”来说，最好的操作策略是同时在两条支链上“挖矿”，这样无论哪条支链获胜，最远对持币者而言，他会得到属于他的收益，即不会有收益损失。 并且由于不需要算力，所以在 PoS 的两个分支上挖矿是可行的。

由此带来的问题是，只要系统中存在分叉，“矿工”就会同时在这些分叉上挖矿； 因此，在某种情况下，发起攻击的分叉链极有可能得逞，因为他们也对这条分叉链达成了共识； 甚至不持有51%的币，也能成功发起分叉攻击；

这在 PoW 中是行不通的，因为挖矿需要算力，矿工只能在一个分支上挖矿。

第二个问题是历史改写攻击； 也就是说，攻击者可以通过购买原持有该币种的账户来重新分叉一条区块链，从而重新发起攻击。 因为原持币者可以将币转入其他账户，他可以毫无损失地将原账户卖给攻击者。 攻击者只需要有足够硬币的原始帐户； 当然，这只是一个概率问题，因为有可能原账户持有人不会出售他们的账户，但理论上这种攻击确实存在。

第三个问题是，PoS挖矿虽然不消耗算力，运营成本也很低，但也存在如何激励矿工的问题。 因为一般的 PoS 系统不产生新币，矿工只能赚取交易费，当交易费不高时，对矿工的激励也很有限。

当然，也有很多 PoS 币种通过不断产生新币来激励矿工，从而导致通货膨胀来解决这个问题。

以上三个问题都是PoS要解决的，尤其是N@S问题尤为重要，因为如果没有其他的约束机制，这种攻击是完全有可能发生的。

由上可见，无论是PoW还是PoS机制的共识过程，都有两个必要条件：

公开分享信息； 个人参与；

以现实为例，事件的信息越透明，相关人员的参与度越高，最终的共识就越稳定持久。 这与区块链共识是一致的。

以上是个人对区块链共识的一些学习心得。 希望能看到更多这方面的讨论和研究文章，分享给爱好者。