Fabric共识算法解释

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浅析Hyperledger Fabric共识算法11

区块链系统是一个分布式架构，交易账本信息由各个节点管理，组成一个庞大的分布式账本。在分布式系统中，各个节点收到的交易信息的顺序可能存在差异（例如，网络延迟、主机处理性能），这会导致账本信息的状态不一致，例如，小王账户只有10元，但是他同时转账给小李和小张各10元，并且将这两条交易信息分别发送到两个分布式节点上，如果不对这两条交易进行排序校验，那么，小王实际消费了20元（所谓的双花问题）。所以，在区块链系统中，我们需要一套机制，来保证交易的先后顺序，这套机制就是人们常说的“共识算法”。

在比特币中，采用POW算法来解决上述双花问题，例如，小王还是将两条转账交易分别发给两组节点，这两组节点分别对其中一条交易打包后写入区块链，然后整个系统中产生了两条区块链，一条包含了小王转10元给小李的交易信息，另外一条包含了小王转10元给小张的交易信息（所谓的分叉）。随后，两组节点继续分别打包并生成各自的区块链，两条区块链继续增长。但是，这两组节点的算力各有差异，最后总会出现一组节点的区块链更长一些，那么，另一组节点就会将更长的区块链同步到本地，作为有效链。最终，小王的其中一笔重复的交易被丢弃。

Hyperledger Fabric的共识算法和比特币有很大不同，首先，前者是由permissioned节点组成的分布式系统，所有记账节点都是可信的（不会恶意伪造交易信息），所以，不需要POW算力证明。同时，Hyperledger Fabric的各个节点的交易信息统一由排序服务节点（orderer service node）处理，保证每个节点上的交易顺序一致，天然避免了分叉问题。目前，Hyperledger Fabric提供两种排序算法，SOLO和Kafka，其中SOLO模式只有一个order服务节点负责接收交易信息并排序，这是最简单的一种排序算法，不适合大规模的实际生产环境，一般用在