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技术原理

共识、分叉选择与最终性为什么要分开学

摘要

有效区块、当前采用的链和已最终确定的历史不是同一问题。沿着三个问题建立对共识机制的初步认识。

透明区块与分布式网络的原创概念插画

先判断候选记录是否有效

共识机制让分布在不同位置的参与者,能够对区块链状态形成一致认识。它不只是一个轮流记账的顺序,还包括验证规则、选择规则和相应的激励约束。读到工作量证明或权益证明时,不宜把名称当成全部机制的说明。

把一次网络更新拆成问题会更容易理解:候选区块的交易是否符合规则?多个候选同时出现时跟随哪个?已经接受的历史达到什么条件才具有更强的稳定性?这三个问题相互配合,却不能由同一个简单标签回答。

链头附近可能出现不同观察

网络消息传播需要时间,参与者未必同时看到同一批候选区块。以太坊的分叉选择会考虑验证者对链的支持,并按所质押的权益加权。这种规则用于决定当前跟随哪条链,不能简化成网页上哪个区块先出现就永远采用哪个。

可以把两个观察者收到消息的先后顺序画成时间线:甲先看到一个候选,乙先看到另一个,后来双方获得更多信息。这样的练习说明,短时间内界面差异首先值得检查消息时点和查询范围,而不应直接被写成协议已经停止运作。

最终性描述另一层稳定程度

以太坊权益证明中的最终性,与检查点获得足够质押权重的支持有关。它带有明确的协议条件和经济约束;工作量证明中常说的概率性最终性,则描述随着后续工作积累,历史被替换的可能性降低。两种表述不适合直接互换。

整理科普材料时,尽量说明使用的是哪个网络及其机制,把已收录、当前链头和已最终确定分别写清。也不要仅凭通常耗时推断某个具体区块已经最终确定,应以对应的状态信息为依据,保留异常情况需要另行核验的空间。

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