分布式技术 2：详解 Paxos 共识算法原理

1 问题来源

在我们学习一项新技术之前，首先要了解的是这个技术为何而出现，也就是说它是为了解决什么问题。2013年图灵奖获得者 Leslie Lamport 为了解决分布式系统中的一致性问题，抽象出来了一个例子，这个例子就是著名的“拜占庭将军问题”。

拜占庭帝国国土辽阔，每支军队的驻地相隔很远，将军们只能靠信使传递消息。发生战争时将军们必须制订统一的行动计划。然而，这些将军中有叛徒，叛徒们篡改行动计划并传播虚假消息。因此，将军们必须提前制订一个预案，使所有忠诚的将军能够达成一致。即使存在少数几个叛徒也不能使忠诚的将军们做出错误的计划。也就是说，拜占庭将军问题的实质就是要寻找一个方法，使得将军们在一个有叛徒的非信任环境中建立对战斗计划的共识，能够有效过滤那些被篡改的计划。

而在分布式系统中，特别是在区块链网络环境中，存在许多类似拜占庭将军问题，比如故障的服务器、遭黑客攻击的服务器，这些称之为“拜占庭错误节点”。而共识算法的核心就是在正常的节点间形成对网络状态的共识。

2 分布式系统中的一个实际问题

假如有一个分布式集群，这个集群是由节点 A、B、C 组成，提供只读 key-value 存储服务。创建只读变量的时候，必须要先对它进行初始化，而且这个值后续不能再修改了。所以，所有节点必须要先对只读变量的值达成共识&#