【研习区块链】从拜占庭容错算法理解密码货币挖掘

回暧的市场给我们更多的投资机会，学习了解更多的知识有助于指导实践。今天我们一起研究一下拜占庭将军问题，这是区块链解决的一个核心难题，通过理解这个问题的来龙去脉，相信大家会对区块链的底层知识会有一个更深入的思考。

拜占庭将军问题首次出现在1982年出版的一篇计算机科学论文中。本文讨论的问题是，可靠的计算机系统必须能够在可能向系统不同部分发送冲突信息的故障部件存在时有效地工作。当我们谈到分散的计算机网络时，这个问题就更加尖锐了。

然而，它们彼此相距很远，它们之间唯一的交流方式是通过消息。有时候事情会更加复杂，一个或多个将军可能是叛徒。不忠将领的存在意味着，无论是攻击还是撤退，都可能发出误导的信息，目的是破坏任何协调一致的行动计划。为了成功地解决这一难题，拜占庭军队需要找到协调行动的途径。

为了实现这一目标，拜占庭军队需要一种有效的算法来实现一个协调一致的结果，忠诚的将军们会跟随它，而叛国者则不会这样做。

拜占庭容错算法是什么？

在这种情况下，“将军”是比特币网络上的节点，也被称为“矿工”。网络节点是通过网络接收、创建、存储和发送数据的连接点。

换句话说，节点是构成网络的连通点。为了简化，请按以下方式来考虑它。在我们传统上用来描绘区块链的图像中，每台计算机都是一个独立的节点。它们都是连接的，可以相互接收、创建、存储和发送数据。

在拜占庭容错算法的背景下，需要掌握的重要概念是，这些挖掘节点是从网络上其他任何人都无法信任的假设出发的。

即使在不符合要求的节点存在的情况下，工作证明也能确保网络共识。也就是说，即使有一些拜占庭将军不符合军队的最大利益，协调行动也是可以实现的。

该机制如何在加密货币中工作？

工作证明需要计算机进行大量的计算，以解决密码哈希谜题。这些都是前面描述的相同的谜题，使网络能够正常工作并继续与其他网络参与者交换事务消息。

让我们深入研究这个机构的螺母和螺栓，找出它是如何工作的。

首先，让我们看看矿工如何创造新的区块。挖掘节点收集和聚合新的事务数据。在收到这些数据后，每个节点根据一长串标准独立地验证每一项交易，

包括：跟踪正在使用的数字货币的来源；检查同一货币的双重支出；检查总交易量是否在0至2 100万比特币的允许范围内(因为2 100万比特币是系统允许的最大比特币供应)；并且该列表还在继续。

在节点上安装的比特币软件执行许多其他的制衡。经过验证的事务被聚合到事务池中，也称为内存池或备忘录池，等待它们被包含到块中。

随着矿商相互竞争，率先提出一个新的有效区块，他们需要确保备忘录池中的交易尚未包括在之前的区块中。

在收集和安排候选块中经验证的事务后，矿工需要构造块头，其中包括几个重要组件：候选块中所有事务数据的摘要；链接到链中的前一个块(也称为父块)；显示块创建时间的时间戳；以及有效的工作证明。

对给定块中包含的内容的总结是通过散列函数完成的，哈希函数以一种导致标准化唯一标识代码的方式处理数据。这种识别码也称为数字指纹。这样，系统对于每个事务块都有一个唯一的标识符。

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编译者/作者：哈希梦工厂

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