什麼是區塊鏈共識？
區塊鏈共識機制是一種演算法，讓數千臺計算機在互不信任的情況下就共享的真相達成一致。想象一個滿是陌生人的房間，所有人必須就一個賬本版本達成一致——這就是這些協議在全球範圍內所實現的。
為什麼這很重要？共識是每種加密貨幣和去中心化應用的支柱。Bitcoin的PoW消耗的能源相當於某些國家，而Ethereum轉向PoS後能耗降低了99.95%。共識的選擇決定了區塊鏈的速度、安全性和環境影響。
📖 深入了解
類比 1
想像教室裡每個學生都獨立寫下老師的話。最後，他們交換意見——如果大多數人同意所說的內容，該版本就會成為正式記錄。區塊鏈共識就是這樣，只不過學生之間不信任，有的甚至會試圖作弊。
類比 2
將共識想像成中世紀的城鎮公告員系統：在工作量證明中，城鎮公告員進行賽跑，只有獲勝者才能宣布消息。在權益證明中，最富有的公民輪流發言——如果他們說謊，他們就會失去財富。在 PBFT 中，每個理事會成員都必須投票，並且在任何公告發布之前必須至少三分之二成員同意。
🎯 模擬器提示
初學者
從工作量證明和 16 個節點開始。按開始並觀看礦工競相創建區塊。嘗試點擊“注入惡意”以查看網路如何處理不誠實的節點。
中級
透過切換共識類型來比較 PoW 和 PoS。請注意 PoS 節點的大小如何根據權益而變化。增加惡意節點以查看網路何時變得脆弱。使用“觸發叉”觀察鏈分裂。
專家
使用 PBFT 進行實驗，觀察 3 階段投票過程（預先準備、準備、提交）。在 n/3 和 n/2 容錯模型之間切換。試試帕累託與平等股權分配，看看財富集中度如何影響驗證者的選擇。將惡意百分比推至接近拜占庭限制以測試彈性。
📚 術語表
🏆 關鍵人物
Satoshi Nakamoto (2008)
創建了比特幣及其工作量證明共識，解決了無需可信任第三方的雙重支出問題
Leslie Lamport (1982)
制定了拜占庭將軍問題和 Paxos 共識演算法，這是分散式系統的基礎
Vitalik Buterin (2022)
共同創立以太坊並領導其從 PoW 過渡到 PoS（The Merge），減少了 99.95% 的能耗
Miguel Castro & Barbara Liskov (1999)
開發實用拜占庭容錯（PBFT），在非同步系統中實作 BFT
Silvio Micali (2017)
創建了 Algorand 的純權益證明，透過加密抽籤實現即時確定
🎓 學習資源
- Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System [paper]
最初的比特幣白皮書介紹了去中心化數位現金的工作量證明共識（2008 年） - Practical Byzantine Fault Tolerance [paper]
關於 PBFT 在非同步系統中實現高效拜占庭共識的開創性論文 (OSDI 1999) - The Byzantine Generals Problem [paper]
在有錯誤或惡意參與者的情況下正式達成共識的基礎論文（ACM TOPLAS 1982） - Casper the Friendly Finality Gadget [paper]
以太坊的權益證明最終確定機制將基於鏈的 PoS 與 BFT 啟發的最終確定相結合 (2017) - Ethereum Consensus Specs [article]
有關 PoS 共識機制和合併的以太坊官方文檔 - Blockchain Consensus Encyclopedia [article]
涵蓋 50 多種共識演算法變體並進行比較的綜合指南 - Bitcoin Developer Guide — Mining [article]
科技深入探討比特幣的工作量證明挖礦和難度調整 - Cosmos Tendermint BFT Documentation [article]
Cosmos 生態區塊鏈使用的 BFT 共識的參考實現