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科技圈里那些事Y|| 波卡（Polkadot）的共识是什么？，科普


科技圈里那些事Y|| 波卡（Polkadot）的共识是什么？，科普
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来源：区块链资讯
本文来自波卡百科（PolkadotWiki）的【基础知识】部分 。
原文：https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-consensus
翻译：PolkaWorld
为什么我们需要共识
【科技圈里那些事Y|| 波卡（Polkadot）的共识是什么？，科普】共识是对一种共同的状态达成一致的方法 。 为了使区块链的状态继续创建并向前推进 ， 网络中的所有节点都必须一致并达成共识 。 这是去中心化网络中的节点能够保持彼此同步的方式 。 如果一个去中心化的区块链中节点没有共识 ， 就无法确保一个节点相信的真实状态被其他节点所共享 。 共识的目的是在参与者都有自己“主观观点”的网络中 ， 提供关于状态的“客观观点” 。 它是这些节点进行通信并达成一致的过程 ， 并且能够生产出新的块 。
什么是PoW和PoS?
现在工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）已经被用于表示区块链机制的一种简写 ， 但这并不能说明全部情况 。 PoW是一种对区块生产者达成一致的方法 ， 也是完全的中本聪共识（NakamotoConsensus）的一部分 ， 该共识还包括链选择算法（比特币中的最长链机制） 。 类似地 ， PoS是一组用于选择验证人节点的规则 ， 它并不是特指一个链的选择规则 ， 或者一个链如何达到最终性（finality） 。 通常在节点之间 ， PoS算法与拜占庭协议算法是互相结合的 。 例如 ， Tendermint是一个实用的拜占庭容错算法 ， 它使用PoS作为其验证人节点的选择方法 。
为什么不选择PoW？
尽管在达成去中心化共识方面简单而有效 ， 但使用中本聪共识的工作量证明消耗了海量资源 ， 而且还没有经济性或可证明的最终性 ， 而且缺乏有效的措施来抵制垄断联盟 。
概率最终性vs可证明最终性
运行PoW的纯中本聪共识区块链只能实现概率最终性的概念 ， 然后去达成最终的共识 。 概率最终性是指在网络和参与者的某些假设下 ， 如果我们看到创建在给定区块上的几个区块 ， 就可以估计该区块终结的概率 。 最终的共识意味着 ， 在未来的某个时刻 ， 所有节点都将同意一组数据的真实性 。 这一最终共识可能需要很长时间 ， 也无法提前确定需要多长时间 。 然而 ， 诸如GRANDPA或Ethereum的CasperFFG这样的最终性工具的设计是为了对区块的最终性提供更有力和更快的保证 ， 特别是 ， 在拜占庭协议的某些过程发生后 ， 它们永远无法恢复 。 不可逆共识的概念就被称为可证明的最终性 。
在GRANDPA文档中 ， 它被这样表述：
如果协议中的oracleA在一段未指明的时间后向所有参与者返回相同的值 ， 那么我们称它是最终一致的 。
什么是GRANDPA/BABE机制？
混合共识
当我们谈到Polkadot的共识协议时 ， 大家经常看到两个缩略词 ， GRANDPA和BABE 。 我们同时提到了这两个词是因为Polkadot使用的是混合共识 。 混合共识可以将最终性工具从区块生产机制中分离出来 。
这是一种在Polkadot中获得概率最终性（总是可以产生新区块的能力）和可证明最终性（在没有逆转机会的规范链上具有普遍一致性）好处的方法 。 它还避免了每种机制的缺点：概率最终性中不知不觉地遵循错误分叉的可能 ， 以及可证明最终性中“暂停”（无法产生新的块）的问题 。 通过结合这两种机制 ， Polkadot可以快速地生成区块 ， 而较慢的最终性机制则可以在单独的进程中运行以完成区块 ， 而不必承担交易处理较慢或暂停的风险 。
混合共识在过去也曾被提起过 。 值得注意的是 ， 在以太坊改进建议EIP1011中 ， 曾提议将混合共识作为以太坊向的PoS过渡的一步（现已失效） ， 该建议指定了CasperFFG 。


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