共识机制：解决区块链共识问题

区块链是伴随比特币诞生的，是比特币的基础技术架构，从这个意义上来说，区块链就是一个基于互联网的去中心化记账系统。比特币等去中心化数字货币系统，要求在没有中心节点的情况下保证各诚实节点记账的一致性，这些都需要区块链来完成。

（一）共识机制是什么

运用共识机制，能解决区块链分布式场景下达成一致性的问题。区块链的伟大之处在于，其共识机制在去中心化的思想上解决了节点间互相信任的问题。

一个区块上可以有几笔交易？

以比特币区块为例。一个区块上限大约为1MB，每笔交易大小不一，通常一个交易平均大小为250字节，算下来，1MB大概能容纳3000多笔交易。

区块链之所以需要共识机制，主要原因在于：在分布式系统中，多个主机会通过异步通信方式组成网络集群。在该异步系统中，为了保证各主机达成一致的状态共识，主机之间就需要进行状态复制。一旦出现无法通信的故障主机，主机的性能就会下降，网络就会出现拥塞，致使错误信息在系统内传播，必须在默认不可靠的异步网络中重新定义容错协议。

简言之，所谓共识机制，就是所有记账节点之间怎么达成共识。区块链一共提出四种不同的共识机制，适用于不同的应用场景，实现了效率和安全性的平衡。

（二）共识机制的种类(www.xing528.com)

现在，共识机制的主要种类有这样几个，如表5-1所示：

表5-1　共识机制的种类

（三）共识机制的技术原理

首先，交易发起方构造交易，加上数字签名，广播到区块链P2P网络中。

其次，区块链网络中的“矿工”节点陆续收到这笔交易。

最后，所有矿工都把交易打包到自己构建的备选区块中，然后将自己的备选区块广播出去。

这时，全网会根据“共识机制”来决定哪个矿工负责写入这个区块。该矿工将会负责把这个区块添加到区块链上，完成该区块中的所有交易。交易完成后，交易参与方就能查询到交易执行的结果。