20、区块链：为物联网赋能信任

区块链：为物联网赋能信任

1. 共识算法

共识算法是一种集体决策过程，要求达成某种解决方案，个体必须支持多数人的决定。在一个群体中，个体参与决策过程，构建出能为群体其他成员所用的最佳解决方案。共识算法基于状态机复制，旨在安全地更新复制的共享状态，是区块链机制中缺失的关键环节。它确保共享状态的所有副本在任何给定时间点都能同步并达成一致。通常，每个区块在每一轮都会由不同的节点进行封装，网络越公平，封装节点的重复和可预测性就越低。

为了保证使用众多提议算法中的一种来执行此过程，并应对恶意节点的存在，必须明智地选择共识算法。它们会根据所采用的区块链类型而变化：例如，在无权限区块链中，一种方法可以是所有参与者匿名投票以达成共识。然而，这种匿名性可能会让恶意参与者达成共识，扭曲投票结果，使决策偏向发起女巫攻击的特定参与者。女巫攻击是指通过创建多个虚假身份来控制身份网络，这些虚假身份看似是唯一的用户。因此，实际上一个实体可以同时控制多个身份，通过在民主网络中增加投票权来影响网络。

为应对女巫攻击而采取的一种对策是基于彩票的选择。共识算法基于对单个节点的彩票式选择，该节点将新块发布到区块链上。这种彩票机制在区块创建过程中需要高昂的处理成本，使得单个实体的资源不足以使共识决策偏向自己。

第一个公共区块链共识协议是工作量证明（PoW）共识。PoW创建了分布式无信任共识，还解决了双重花费问题，因为它通过确认交易并向链中添加新块来实现。在PoW中，所有节点都必须计算一个加密难题，才有机会通过记录发送的交易列表来创建新块。PoW还通过提供经济激励来吸引节点尽快计算难题。第一个解决难题的节点将获得加密货币（例如比特币）作为奖励。PoW的一种替代方案是权益证明（PoS），其目标是让节点在网络中投入