区块链认识一、拜占庭问题
引言
最近几年，区块链领域可谓是热火朝天啊。越来越多的机构开始重视并参与区块链的技术研发当中去。17年开始，区块链、比特币和加密币、ICO等概念逐渐走入公众视野，同时也引起了资本市场的广泛关注。
而区块链技术，也成为软件开发行业的热点；作为一个程序猿，我也投入了学习区块链的热潮中。
在学习区块链技术之前，要认识区块链到底是什么，里面的节点、块、挖矿等名字又有什么样的意义？
参考了henciyou的博客我对其有了一个基础的认识；
拜占庭问题
说起区块链，不得不提起一个故事--拜占庭将军问题；
假设在中世纪，拜占庭帝国拥有巨大的财富，周围国家垂诞已久。但拜占庭高墙耸立，固若金汤，没有一个单独的国家能够成功入侵。任何单个国家入侵的都会失败，同时也有可能自身被其他国家入侵。拜占庭帝国防御能力如此之强，至少要有一半以上国家同时进攻，才有可能攻破。
然而，即使一个或者几个国家一起进攻，实际过程中也会有问题，因为一旦出现背叛，那么所有的入侵者都可能会被歼灭。于是每一方都小心行事，不敢轻易相信邻国。（其实这与原文所描述有些偏差，但这样说更易于理解）
在拜占庭问题中，各国最重要的事情，就是所有的将军如何达到共识，去攻占拜占庭帝国。
而达成共识并非那么简单，每个人都想独享所有的财富，还想法设法的去干掉自己的同盟，以求获取更大的利益；而这里最大的问题，就是里面可能会有叛徒。
拜占庭问题的解决
假设将军总数为m，叛徒数量为n，当m>3n+1的时候（即叛徒数量小于总数的三分之一），才能攻陷拜占庭帝国，拜占庭问题才能解决。
假设有4个将军（A、B、C、D），同时假设其中有1个叛徒。当4个将军包围了帝国，为了成功攻陷帝国，要协商一个统一的时间发起进攻；
第一种情况，假设B是叛徒
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- A通知B、C、D，下午1点发起进攻；
- 而B收到A的信息后，告诉C和D，自己收到的通知是2点；
- C和D又分别告诉了其他两人，自己收到的通知是1点；
- 结果就是C与D收到了两个1和一个2，对于二者而言，不用去管谁是叛徒，只需要执行收到多的那个命令就行；
- 而对于A来说，他知道自己发出的通知，只要有两个人会去执行；
- 所以下午1点，A、C、D三人同时进攻，帝国被攻陷。
第二种情况，假设A是叛徒
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- A告诉B是2点，告诉C、D是1点；
- 那么B会收到1个2点，两个1点；
- C和D会受到1个2点，两个1点；
- 于是B、C、D三个人会在1点同时发起进攻，帝国被攻陷。
不管叛徒是哪个人，只要按照这种方法执行，结果都是没问题的。
区块链
上边拜占庭问题的解决中，有一个假设，ABCD四人之间传递的是口头消息；就会出现B欺骗CD的情况；
但如果所有的消息是书信的方式就不一样了，A在书信上写上“1点进攻”，把书信传给B，B在书信上签名表示同意，然后传给C，C再传给D。最后把签名过的书信展示给每个人。这样每个人都会知道所有人的意见了。
这种采用书面消息的方式，对算法的要求简单的多，但前提是：每个人都知道其他人的笔迹，且笔迹没办法模仿。
中本聪根据这一原理，发明了区块链
假设每个将军都有一台电脑（相当于分布式的节点）；为了避免混乱，一段时间内只能有一位将军发送消息；
- 首先确定谁先发送消息
区块链系统一般通过工作量证明（POW）来确定谁先发言；
我们可以想象这是一个数独游戏，谁先解出来，谁就可以发送消息；这个数独的难度可以调整（增删行和列），通过调整数独的难度，来控制这个一段时间是一个确定的数字。（在比特币中，这个数字是10分钟）；
- 消息确认
当A（某个节点）发出1点进攻的消息时，其他人（其他节点）收到消息后，必须签名盖章，确认各自的身份。（比特币这里引用了非对称加密技术，为这个信息签名）。
这个过程就像A在向其他将军发起“1点进攻”的提议书，其他人收到提议书后，同意的就在上面签上自己的名字，而不会发起自己新的进攻协议（例如B发起2点进攻）。那么即使这里叛徒发起2点提议，也不会被其他人认可；
在这里，信息在经过每个人之后，都对其进行了备份，每个人（节点）都保存了相同的完整数据，义防止被叛徒篡改。
结果
每个将军分配了一台电脑，A将军第一个解出数独游戏拥有了第一个发言权，A发出1点进攻的信息，并立即广播至所有将军，所有人可以根据A的公钥来验证A的身份，确保信息的可信性，并发出自己赞成或反对的选票，在全网验证后得出结果。
于是，一个不可信的信息传递，就变成了一个分布式的可信网络，参与者都有权发表意见，并在一件事上达成一致。
拜占庭问题延伸到互联网
在互联网中，但需要与不熟悉的对手进行交易时，人们如何才能防止不会被其中的恶意破坏欺骗、迷惑从而错误决策。
在缺少可信任中央节点和可信任通道情况下，分布在网络中的各节点应如何达成共识。
这一对于拜占庭将军问题的解决方案，可以推广到任何核心问题是在分布式网络上缺乏信任的领域。
