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本文首發(fā)于深入淺出區(qū)塊鏈社區(qū) 原文鏈接:比特幣如何達(dá)成共識 - 最長鏈的選擇原文已更新，請讀者前往原文閱讀

比特幣沒有中心機(jī)構(gòu)，幾乎所有的完整節(jié)點都有一份公共總帳本，那么大家如何達(dá)成共識：確認(rèn)哪一份才是公認(rèn)權(quán)威的總賬本呢？

為什么要遵守協(xié)議

這其實是一個經(jīng)濟(jì)問題，在經(jīng)濟(jì)活動中的每個人都是自私自利的，追求的是利益的最大化，一個節(jié)點工作量只有在其他的節(jié)點認(rèn)同其是有效的（打包的新區(qū)塊，其他的節(jié)點只有驗證通過才會加入到區(qū)塊鏈中，并在網(wǎng)絡(luò)上傳播），才能夠過得收益， 而只有遵守規(guī)則才會得到其他的節(jié)點認(rèn)同。 因此，基于逐利，節(jié)點就會自發(fā)的遵守協(xié)議。共識就是數(shù)以萬計的獨(dú)立節(jié)點遵守了簡單的規(guī)則（通過異步交互）自發(fā)形成的。

共識：共同遵守的協(xié)議規(guī)范

去中心化共識

在工作量證明一篇，我們了解通過工作量證明來競爭記賬，權(quán)威的總帳本是怎么達(dá)到共識的，沒有完全說清楚，今天補(bǔ)上， 實際上，比特幣的共識由所有節(jié)點的4個獨(dú)立過程相互作用而產(chǎn)生：

每個節(jié)點（挖礦節(jié)點）依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對每個交易進(jìn)行獨(dú)立驗證

挖礦節(jié)點通過完成工作量證明，將交易記錄獨(dú)立打包進(jìn)新區(qū)塊

每個節(jié)點獨(dú)立的對新區(qū)塊進(jìn)行校驗并組裝進(jìn)區(qū)塊鏈

每個節(jié)點對區(qū)塊鏈進(jìn)行獨(dú)立選擇，在工作量證明機(jī)制下選擇累計工作量最大的區(qū)塊鏈

共識最終目的是保證比特幣不停的在工作量最大的區(qū)塊鏈上運(yùn)轉(zhuǎn)，工作量最大的區(qū)塊鏈就是權(quán)威的公共總帳本。

第1 2 3步在比特幣如何挖礦-工作量證明一篇有提到過，下面著重講第4步。

最長鏈的選擇

先來一個定義，把累計了最多難度的區(qū)塊鏈。在一般情況下，也是包含最多區(qū)塊的那個鏈稱為主鏈 每一個（挖礦）節(jié)點總是選擇并嘗試延長主鏈。

分叉

當(dāng)有兩名礦工在幾乎在相同的時間內(nèi)，各自都算得了工作量證明解，便立即傳播自己的“獲勝”區(qū)塊到網(wǎng)絡(luò)中，先是傳播給鄰近的節(jié)點而后傳播到整個網(wǎng)絡(luò)。每個收到有效區(qū)塊的節(jié)點都會將其并入并延長區(qū)塊鏈。 當(dāng)這個兩個區(qū)塊傳播時，一些節(jié)點首先收到#3458A, 一些節(jié)點首先收到#3458B，這兩個候選區(qū)塊（通常這兩個候選區(qū)塊會包含幾乎相同的交易）都是主鏈的延伸，分叉就會產(chǎn)生，這時分叉出有競爭關(guān)系的兩條鏈，如圖： 兩個塊都收到的節(jié)點，會把其中有更多工作量的一條會繼續(xù)作為主鏈，另一條作為備用鏈保存（保存是因為備用鏈將來可能會超過主鏈難度稱為新主鏈）。

分叉解決

收到#3458A的（挖礦）節(jié)點，會立刻以這個區(qū)塊為父區(qū)塊來產(chǎn)生新的候選區(qū)塊，并嘗試尋找這個候選區(qū)塊的工作量證明解。同樣地，接受#3458B區(qū)塊的節(jié)點會以這個區(qū)塊為鏈的頂點開始生成新塊，延長這個鏈（下面稱為B鏈）。 這時總會有一方搶先發(fā)現(xiàn)工作量證明解并將其傳播出去，假設(shè)以#3458B為父區(qū)塊的工作量證明首先解出，如圖：

當(dāng)原本以#3458A為父區(qū)塊求解的節(jié)點在收到#3458B, #3459B之后，會立刻將B鏈作為主鏈（因為#3458A為頂點的鏈已經(jīng)不是最長鏈了）繼續(xù)挖礦。

節(jié)點也有可能先收到#3459B，再收到#3458B，收到#3459B時，會被認(rèn)為是“孤塊“（因為還找不到#3459B的父塊#3458B）保存在孤塊池中，一旦收到父塊#3458B時，節(jié)點就會將孤塊從孤塊池中取出，并且連接到它的父區(qū)塊，讓它作為區(qū)塊鏈的一部分。

比特幣將區(qū)塊間隔設(shè)計為10分鐘，是在更快速的交易確認(rèn)和更低的分叉概率間作出的妥協(xié)。更短的區(qū)塊產(chǎn)生間隔會讓交易確認(rèn)更快地完成，也會導(dǎo)致更加頻繁地區(qū)塊鏈分叉。與之相對地，長的間隔會減少分叉數(shù)量，卻會導(dǎo)致更長的確認(rèn)時間。 ? 深入淺出區(qū)塊鏈 - 系統(tǒng)學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈，打造最好的區(qū)塊鏈技術(shù)博客。

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轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/u/3724910/blog/1814069

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的比特币如何达成共识 - 最长链的选择的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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