不了解区块链的共识机制，怎能理解区块链的真正意义？

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说到区块链，我们必然会谈及它的共识机制。今天我们就来聊聊什么是共识机制，何为区块链的共识机制，以及为什么说不了解区块链的共识机制，就无法理解区块链的真正意义。

1 什么是共识？

什么是共识？直取它的字面意思，就是“共同的认识”。

人与人是不同的，这种不同不仅体现在身材、长相、能力，更体现在文化、观点、想法、利益诉求等等方面。

共识，简而言之，就是一个群体的成员在某一方面达成的一致意见。

在哪方面的一致意见呢？规则。

当然，当我们谈到共识的时候，还可以是价值观、道德、观点，等等方面的共识。但是，本文讨论的共识仅指规则，后文将解释原因。

2 为什么需要共识？

为什么需要共识？因为人类需要协作，而共识是人类达成协作的前提。

18世纪的英国著名小说《鲁滨孙漂流记》讲述了一个落难荒岛的英国男子的传奇经历。主人公鲁滨孙在荒岛上建造房屋，制造家具，甚至还种植粮食，驯养山羊，他在那独自生活了24年。

想象一下，鲁滨孙在岛上独自生活需要共识吗？不需要，他自己想种什么就种什么，想养什么就养什么，所有的劳动成果都是他的。

可后来，他救了一个野人，并给他起名“星期五”，这个野人成了鲁滨孙的仆人，这时候情况就变了。为什么？因为他们要协作，如何分工，如何分配劳动成果，就必须达成一致。

你可能会说，不都鲁滨孙一个人说了算吗？是的，但试想，如果星期五不认可鲁滨孙的规则，他们能达成合作吗？当然不行。认可意味着共识，有了共识协作才能完成。至于规则公不公平，如何达成共识，这并不重要。

即使鲁滨孙一个人制定规则，星期五只能服从，这也是共识。

这之所以是个传奇故事，是因为鲁滨孙不是人类生活的常态。人是群居动物，是社会性动物，人类社会需要大规模的协作。

一个群体，如何进行分工，成果如何分配，奖惩如何进行，谁负责领导和实施奖惩，等等，必须有一个所有成员都认可的规则。

对规则的一致认可，就是我们说的共识。

3 共识机制和组织的关系

不同成员在一起分工、合作，就形成了群体或组织。

一个群体采用的达成和维护共识的方式，就是共识机制。

一个群体要完成协作，它需要在规则上达成共识，所以就要有一个形成共识的方式，按照正常的逻辑，我们会认为，组织选择了共识机制。 事实上，恰恰相反，不是组织选择了共识机制，而是共识机制决定了组织。

什么意思呢？ 科学家研究人类的近亲黑猩猩就发现，黑猩猩群体由靠暴力获得领导地位的雄性统治，它们极度喜欢暴力，而且等级森严。不过，任何一个成年雄性黑猩猩都有可能是统治者的竟争对手，一旦有黑猩猩对统治者发起挑战，就意味着血腥和暴力。新统治一旦确立，秩序就会恢复。

人类的DNA和黑猩猩只有1.6%的差异，可以说人类社会的很多行为跟黑猩猩是极为相似的。你看，人是群居动物，大家要分工协作，协作就得有规则，那谁来制定规则？力气大的那个，人类群体最初的部落头领一定是最能打的那个。他有了权威，他就成了中心，这个群体就是中心化的群体。

1399年，燕王朱棣发动“靖难”之役，3年后，他攻下明朝国都南京，皇宫起火，建文帝朱允炆不知所踪。1402年，造反成功的朱棣登皇帝位。随后，他杀建文旧臣，将建文时期的一些成法和官制废掉，并迁都北京。

朱棣抹掉建文帝的印记，制定新的规则，就是要让朝野上下达成新的共识。而且，他成功了，想要参与新的协作体系，你就必须承认新的共识，否则，你就会被杀掉，当然，你可以选择置身事外（如果有可能）。

诉诸武力和权威，是人类组织达成共识、维护共识的普遍方式，正是因为这种共识机制，决定了人类组织的中心化。

当然，随着人类社会的文明进程，直接依靠武力达成共识的组织越来越少，我们有了法律、有了选举，有了协商，有了各种制度，有了仲裁，它们成为许多组织达成共识、解决争端的方式。这些组织包括一些政府、企业、学校、协会、社会团体，等等。

虽然这些组织不直接依靠武力达成共识，但是，它们仍得依赖某个机构来制定规则、维护规则，它们的组织形式依然是中心化的。

我们知道，现代社会除了规则（强制性的，比如法律、公司规章、组织规则等等）之外，还有道德、习俗或者社会规范等方面的共识，但为什么我们仅仅谈及关于规则的共识呢？

很简单，其他方面的共识，比如道德、习俗、文化，在形成群体认同方面有重要作用，但仅仅依靠它们，是不可能真正促成协作的，尤其是高效的协作。

组织为了协作必须要有规则，对规则的一致认可就是共识，达成共识、保护共识的方式决定了组织的形式。

4 共识机制和去中心化

我们需要问一个问题，是什么决定了人类普遍采用导致中心化组织的共识机制呢？

原因有以下几个：第一，人类发展早期，武力和权威是最容易形成共识的方式；第二，依靠中心化权威形成共识可以满足组织协作高效的要求；第三，必须有中心化权威的存在以保证共识不被破坏。

这样看起来，没有中心化的权威，共识是不是就无法达成了呢？

我们想一下，共识是目标，权威是方式，虽然它是靠谱、高效的方式，但并不代表它就是唯一的方式。反过来，如果我们找到一种不同于源于权威的共识机制，我们就可能获得一种新型的组织形式。

现在，区块链就提供了这样一种可能。

我们说区块链使得去中心化的自组织成为可能，这背后的逻辑是：

区块链提供了一种新的达成共识的方式，而这种新的共识机制使得不依靠中心化的权威，大规模的高效协作依然能够完成。

按照这个逻辑，我们就知道，不是去中心化的组织，需要找到形成共识的方式，而是不同于以往的共识机制的存在，促成了去中心化组织的产生。 而这个不同以往的共识机制，就源于区块链。理清这个关系，我们再来谈区块链的共识机制，就能够理解它真正的意义了。

5 区块链的共识机制

区块链是一个公共账本、公开的数据库，同时也是一个点对点的协作网络。协作方（节点）共同维护数据，每个节点都有一份完整的数据备份，所有节点的数据内容必须完全一致，每个节点都可以在本地查找交易记录，每个节点也可以在本地添加交易。

没有一个中心来指挥、协调，要完成这个协作，区块链就必须有一个共识机制，这个机制必须解决两个基本问题：

1. 谁有权写入数据——一次只有一个人可以记账； 2. 其他人如何同步数据——因为要保持账本的一致性。

数据写入（区块添加）的过程是这样的：有权打包交易的节点，将打包的交易（区块）放在既有的数据库（区块链）上，并向全网广播，其他节点收到信息，验证区块无误，就会同步这个新打包的交易。每个打包的交易叫作一个区块，区块不断叠加，延长区块链。

同步数据有一个问题，就是如何对在一定时间段内发生的交易的先后顺序达成一致？

由于各个节点都在自发地记账或者同步，在点对点相互通信下的情况下存在较高的网络延迟，因此各个节点收到数据的先后顺序是不一致的。你记你的，我记我的，如何保证每个节点副本数据的一致性？

区块链的共识是：以最长链作为主链，即每个节点总是选择并尝试延长主链，也就是各节点都以区块最多的那条链作为自己添加、更新区块的选择，这样多节点就能同步一个权威的公共账本了。

那么，区块链共识机制重点要解决第一个问题：谁有权写入数据？

随着区块链的发展，已经有多种方法解决这个问题了。下面介绍一下三个主要的：POW, POS和 DPOS。

POW (Proof of Work) 工作量证明

这里的工作量，指的是计算机计算Nonce(随机数)的过程。每个节点都去计算一个随机数，一定时间段内，找到随机数的难度是一定的，这就意味着，得到这个随机数必然要经过一定的工作量。最先得到这个随机数的节点，将打包的交易区块添加到既有的区块链上，并向全网广播，其他节点验证、同步。

POS (Proof of Stake) 权益证明

POW以计算随机数的工作量作为获得数据写入权的考量，而POS，则是系统根据节点持有的Token（代币）的数量及时间的乘积（币天数）分配相应的记账权，拥有的越多，获得记账权的概率越大。Token就相当于区块链系统的权益（Stake），因此被称为基于权益的证明。

DPOS (Delegated Proof of Stake) 权益授权证明

POS是拥有Token就拥有获得记账的权利，而DPOS是指拥有Token的人投票给固定的节点，这些节点作为权益人的代理去行使记账的权利。这些获得投票认可的代表根据一定的算法依次获得记账权。不同于POW和POS理论上全网都可以的参与记账竞争，DPOS的记账节点在一定时间段内是确定的。

这些证明机制的底层是代码、加密算法，它们提供了“谁来记账”这个问题的答案。总的来讲，它们都要在效率和去中心化这两个维度上做出平衡。本文不讨论这三种方式的利弊比较，而是继续讨论关于协作的几个问题。

第一，如何吸引人参与协作？

这和中心化组织是一样的，依靠激励。只是中心组织依靠中心发放的奖励，而区块链靠分配Token 激励各方参与协作。

第二，不守规则的人如何处理？

想参与协作就必须遵守设定的规则，不愿意接受共识，自然无法成为协作组织的一员。

第三，如果有人参与协作，却试图破坏共识怎么办？

因为区块链的共识是每个节点都尝试延长主链，而主链是区块最多，大多数节点共同维护认可的数据库，所以，少数节点的破坏不会有任何影响。就像一帮人走路，大部队走的路才是正路，现在有少数人走到岔道去了，那能有啥影响呢？

那么，多数节点试图破坏呢？这就是所谓的51%攻击，理论上可能，但实践中几乎不可能，这一方面是因为代价太高，另一方面协作各方基于利益考量甚至会主动规避这种可能性。

于是，基于代码、加密算法和博弈形成的共识机制，提供了一种全新的协作方式：

各方按照既定规则参与协作，代码代替权威，Token产生激励，博弈驱逐破坏者，协作自然达成。

6 分布式自组织

作为区块链的第一个应用，比特币自2009年诞生以来，在没有中心管理机构的情况已经运行多年，且没有出现宕机、转账错误等任何问题。这说明了什么？

我们拥有了不依靠央行发行的货币？我们拥有了对抗权威的武器？我觉得都不是，因为这其实低估了比特币，确切地说，是低估了比特币背后的区块链带来的真正意义。

在我看来，它的意义不在于，未来会不会将有一个颠覆央行的虚拟货币存在。而是，它证明了源于代码和加密算法的共识机制的可行性，宣告了世界级的去中心化的大规模协作体的诞生。

在中心化组织里，不守规则，或者恶意破坏的成员一定会受到惩罚，因为破坏者没有惩罚，这就是对共识的破坏，对权威的损害。 所以，传统的中心化组织像一个倒金字塔结构，表面上是中心领导一切，但实际上是中心承载一切，中心遭到破坏，组织就有可能处于瘫痪和瓦解状态。

而区块链没有中心，共识机制促成分布在世界各地的节点自由协作。这就使得这个协作体非常稳固。它甚至有可能改变现有组织的形态。

想象一下，一个分布式自组织的成员，他参与协作，获得Token的奖励，又可以消费组织提供的服务，相当于他既是员工，又是股东，又是消费者，这样的正反馈将使得组织的生产力获得极大释放。

区块链使得价值可以高效、自由地流动，你可以自由地选择协作、退出，或者作为一个简单的投资者。分布式的自组织将真正实现“自由人的自由联合”。

区块链带来的是什么？

一种新型的共识机制，使得去中心化的大范围高效协作成为可能。区块链技术的发展和迭代，将极大地促进各种自组织的产生。实际上，当大多数人在质疑区块链有没有价值，少数人只关注币价涨跌的时候，各种分布式自组织已在酝酿。

未来已来，只是尚未流行。

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