恒星共识协议那一年出来的
2015年。
1、恒星共识协议是第一个安全可证的共识机制，同时享有四个关键属性：分散控制，低延迟，灵活的信任，和渐近安全。
2、恒星共识协议灵感来自于比特币——我们在此领域汲取经验，并在低算力环境中扩展了容忍非理性因素的能力。
3、此协议是货币公共基础架构的基石，也将使得恒星成为人们绘制其理想金融服务的画布。
关于比特币的谜题(完结)
你可曾想过： 为什么矿机算力越大越好？（既然是解数学题那为什么不是拼谁的算法厉害啊喂！） 比特币的数量总和为什么是2100万？ 比特币盗窃是怎么回事？ 我不玩比特币，就真的与比特币无关了吗…… ??
关于大众不再感到陌生的比特币，背后还有许多巧妙之处。本文介绍了比特币的基本原理和主要原则，并结合对部分技术细节的剖析，来对上述的一些疑问作出解答。全文较长，约7000字，阅读时间约为22分钟，建议收藏后阅读?
文章可以分成以下几个部分：
* 比特币先验知识
? ? ? ? -- 密码学相关
? ? ? ? -- 比特币重要概念
* 交易的生命周期
* 区块链的构成
* 区块链的生长
? ? ? ? ?-- “挖矿”的数学本质
? ? ? ? ?-- “矿工”的收益
* 比特币的共识机制
? ? ? ? ? -- 比特币的去中心化共识
? ? ? ? ? -- “最长链优先”原则
* 比特币安全性
比特币作为第一个去中心化的数字货币，其设计中运用了不少的密码学相关知识，主要包括非对称加密技术、哈希函数等等。理解这些密码学知识，能帮助我们更好地理解比特币中的一些概念及规则。
以下是比特币的一些定义及概念解说，了解过的小伙伴们可以直接跳过～
在比特币这个创新的支付网络中，一个交易的生命周期大概可以分为几个阶段：创建、传播和被验证交织、被打包进区块记录到区块链中、获得更多的确认。图1对这几个阶段做出了示意。
注：
1??一个支付方A在发起一个比特币交易时，会使用自己的私钥对交易信息的哈希值进行签名。因此A向全网广播的内容除了交易信息之外，还有自己的公钥信息、对消息的签名。其他矿工只要利用A的公钥即可对这个交易进行验证，判断是否真的由A创建。
2??”交易传播和交易验证“交替意味着 各个节点基于一定的规则独立验证每个交易（共识基础1） , 一个节点只有认为这个交易有效才会把它继续传播出去。
比特币的底层技术是区块链。区块链系统是一种分布式共识系统，区块链网络中所有的参与节点将就交易的状态达成一致。
区块链到底是什么呢？你可以把它理解成一种分布式的交易的共享账本，以区块为基本单位链接在一起。交易信息将被整理并打包记录在区块中。每一个区块，包含区块头，以及紧跟其后的交易列表。区块头包含3个区块元数据集合：前序区块哈希(严格来说是前序区块头哈希，因为只有区块头被用于哈希运算)、元数据集（包括难度、时间戳、随机数等）、一个基于加密哈希来高效概括区块中所有交易的默克尔树（merkle tree)。了解这个结构，将帮助我们更好地理解挖矿的数学本质。
你可能听说过“挖矿”这个词，或者听说众人争相购买挖矿机器来发家致富。但让人疑惑的是：都说打包区块的本质是解数学难题，但单凭那些看似简陋的机器嗡嗡嗡疯狂耗费电力，就能确保自己解出比特币难题的胜率高了吗？比特币技术原理中，矿工们解决的数学题，难道是一个暴力破解题？
看了一圈，发现矿工们解决的题，还真有点暴力破解的意思，每次尝试解题的过程几乎都是茫茫然、去碰运气的。拼的是谁足够幸运，也拼谁算的足够快；算的快了么，试错次数多，自然胜算也就大了。
解题的背景是这样的—— 挖矿节点通过基于工作量证明算法（Proof-of-Work,POW）的证明运算，独立将交易汇聚到新区块中（共识基础2）。 当矿工从网络中接收到一个新的区块的时候，他发现自己已经在上一轮竞争中失败了，所以立即开始新区块的挖矿过程。为了创建一个新的区块，他从内存池中选择交易来填充区块（加入区块的第一笔交易是一个“铸币交易”，3.2节会给出详相关细节）。接下来是填充字段来创建区块头（包括前序区块的区块头哈希、交易的默克尔树（Merkel树）、时间戳、难度目标值、随机数），然后开始计算这个新区块的工作量证明。
这个计算的过程简单来说是对区块头部进行两次sha256运算，得到一个RESULT，如果这个RESULT满足特定要求，这个人才能算是算对了、才有权利去记账。满足要求的RESULT被称为“工作量证明”（中本聪论文中称为“proof of work”）。
关于这个计算过程，强调以下几点：
第一，区块头部，包含了前序区块头部的哈希、本区块交易信息的默克尔树、时间戳、难度目标值、随机数等信息（见图2）。
第二，哈希运算具有“知道y，无法推出使得h(x)=y成立的x”、“即使输入只改变一点点，输出也会差很多”、“利用任意长度的数据作为输入，生成一个固定长度的确定结果”的特性。所以大家也不知道什么样子的输入才能产生自己想要的结果，矿工只能不断尝试。
第三，前面说到，区块头哈希值需要满足一个特定要求才能成为工作量证明——小于某一阈值，或者说哈希值含有给定前缀。阈值的大小求和挖矿难度有关：挖矿难度是一个动态参数，其值越大，则阈值越小，说明哈希值符合要求的概率更小，矿工每次计算能成为工作量证明的概率越小。比特币有一个自我调节过程——通过对现有的挖矿算力情况进行估算，来对应调整挖矿难度，可以保证区块链每十分钟出一个块，达到控制发行速度的目的。（这个过程的基本思想类似产品笔试的数据估算题，根据“一个提供、一个需要“的思路去构造一个等式，然后求解等式一边的一个因子；想了解挖矿难度系统和调整方式的同学可以进一步查阅～）
综合以上三点来看，为了产生工作量证明，用户基本上会通过调整随机数来碰运气（因为其他字段基本不变）、进行多次运算直至符合要求，别无他法。如此一看，随机数就具有“幸运数字”的意味了。因此，平均来讲，谁计算的能力越强（尝试的次数越多），就更有希望打包块。
你可能会想，矿工这么心甘情愿地消耗算力去维护区块链，是受到怎样的利益驱使呢？简单来说，矿工的收益来源有二：1、计算出工作量证明，创造一个新区块所获得的新币奖励；2、记账矿工费。
当矿工找到工作量证明、打包一个新区块，并把区块传送给他的所有对等节点。 每一个挖矿节点都独立验证新区块、把合格的新区块整合进区块链（共识基础3） ，并把这个区块继续传给自己的对等节点。结果是，只有经过验证的区块才会在网络当中广泛传播，保证了诚实矿工挖出的新区块能被区块链所接纳。挖矿成功的个体节点或集体节点，可以同时获得新币奖励和记账矿工费。
新币奖励类似于货币的发行，其遵循规则是，第一个四年每一个新区块产生50btc，第二个四年每一个新区块产生25btc，第三个四年每个新区块产生12.5btc，如此周期指数递减。按照等比数列求和可知，到2140年，比特币产生的总和约为21000000（所以说比特币数量有限，天生紧缩）。届时，不再随区块的产生增加新的比特币，矿工不再拥有第一项收益。但现实中，由于挖矿成本高昂，挖矿成功的往往是是一个矿池的所有参与者。收益被分给矿池地址，矿池按照组内算力贡献比例来分摊收益的。
记账矿工费又称交易费用，以交易输入和交易输出之间的差值的形式存在；一个区块的总交易费用是对加入区块的所有交易的（交易输入-交易输出）求和。一般来说，矿工费越高的交易，会越快被处理。而矿工费在这里起到两个作用，一个是奖励矿工，另一个是防止主链滥用（防止大家发送交易垃圾信息，因为提出交易是有一定代价的）。
矿工的收益以什么样的形式被验证呢？这里不得不提到 “铸币交易” 。每个计算机节点在进行工作量证明计算之前加入区块的第一笔交易，正是“铸币交易”。这个交易从无到有生成比特币，其金额是新币奖励与记账矿工费的总和，被支付到挖矿矿工自己的比特币地址。如果矿工找到了一个工作量证明使区块有效，他就赢得了这个奖励，因为他构造的“铸币交易”生效了。
关于铸币交易和“新币奖励”，之前有一个读者问我：一个矿工把自己挖到新区块的消息公布出去，他的工作量证明 不会被别人剽窃 吗？
个人认为，至少“铸币交易”能防止这件事情发生。让我们来重申一下计算工作量证明的过程——一个矿工E在新区块里加入了奖赏自己的“铸币交易”，并利用时间戳、前序区块头哈希、随机数、本区块交易的merkle树等信息计算出一个符合要求的工作量证明。
在这个过程中，merkle树啥样子，取决于包括“铸币交易”在内的本区块所有交易信息。因此可以把铸币交易视为工作量证明的间接变量之一。那么，即使其他人拿到了E的工作量证明，这个工作量证明也是带有E的印记的、与奖赏E的铸币交易相关的，别人根本无法纳为己用。
你还可以通过设想以下的场景来加深对共识基础2“挖矿节点通过基于工作量证明算法的证明运算，独立将交易汇聚到新区块中”的理解。
为什么一个挖出新区块的矿工不悄悄使个心眼，在创建区块之初就把铸币交易的金额设成1000BTC呢？原因在于每个节点都是基于相同的规则来独立验证区块的。矿工必须创建完美的、符合公共规则的、正确依据工作量证明方法的区块；而一个无效的铸币交易会导致整个区块无效，并被其他节点拒绝，永远无法成为账本的一部分。可以预想，为了生成这个工作量证明，矿工们已经投入了巨大的算力和电量去挖矿，如果涉嫌欺诈而被否决，其为挖矿付出成本都付诸东流。
综上所述，矿工不能冒领他人的奖励，而拿到奖励的矿工也必须只能拿取符合规定的数额。
? ?比特币的卓越之处，在于建立了一种去中心化的自发共识。这种共识是自发产生的，是成千上万在网络中遵循着共同规则的节点，在异步交互中形成的，不依赖于任何中央机构的调解和干涉。
? ?关于比特币的4项主要共识基础，本文在讲解对应细节时有提及，下面做一个整合：
? ? ?这四个过程相辅相成、互相作用，形成了自发的全网共识，促使全网节点组合出可信、公开、权威的总账。??
你可能会想，比特币是一个去中心化的、基于大众信任的、依靠众人力量运转的一个东西。万一有一部分矿工被坏人收买了咋办呢？“51%攻击”指的又是什么？比特币交易所要求的“6个确认”又是怎么回事？
这里首先要提到比特币的一个规则“ 最长链优先 ”。意思是， 比特币的账单链在出现分叉的时候，每个矿工会独立选择长（累积了最多工作量证明）的链条，在上面继续挖矿工作（共识基础4） 。
这个原则主要涉及到两个问题：
当有两个矿工A和B同时挖矿成功（算出符合要求的数学答案）时，他们分别把自己计算出来的工作量证明作为下一个块的前序区块哈希，生成一个块衔接到原有的链后面，由此出现了两个分支。
这个时候，这两个成功的矿工广播了自己打包成功的消息。由于区块链是一个去中心化的数据结构，区块消息到达不同节点的时间点不一致，故不同的节点可能拥有不完全一样的区块链视图——有的矿工会先收到A的消息，有的则先收到B的消息。为了解决这个问题，收到消息的矿工们遵循一个原则：选择并尝试延长最长的链。
因此，这两条分支会各自成长一小段时间，直到他们的长度出现差异（不可能长度一直相同），比如说其中一条链的矿工们，更快地打包在支链后面又加上一块。按照“最长链优先“的规则，较短的链会被抛弃，原本工作在短链上的矿工们都回到长链上工作。
换言之，分叉只是不同节点暂时的不一致现象，当新区块被加入到其中某一分支时，最终收敛将解决这一个问题。[读者可以思考一下，为什么区块链被设置成每十分钟挖出来一个块：如果时间短了，是不是就增加了分支产生的次数？如果时间长了，是不是交易结算的效率就太低了？]
双重支付的本质其实也是区块链的分叉，但这种分叉却是“非自然恶意蓄谋”的产物。
我们假设小敏是密谋双重支付的一方，她把自己仅有的10BTC先给小强、交换一块黄金，待这条交易信息P被打包进区块Q后，她从小强手中拿到了黄金。这时，小敏使了个心眼，她想偷偷抹去、篡改区块Q上的交易信息P，“白嫖”这块黄金。为了实现这样的目的，根据“最长链优先”法则，小敏必须剔除该笔交易P后、重新进行结算工作，集中算力来形成分叉，并让分叉以更快的增速超过并取代Q所在的主链。如果小敏确实能让分叉更长，分叉就成为了主链，其他节点也会转向新主链上继续工作。这样，小强付出了黄金，却没有收到这10个比特币，“赔了夫人又折兵”。
在这个过程中，小敏需要和原链进行“抗争”，使新分叉成为最长的主链，这被称为“共识攻击”。“共识攻击”本质上是对下一区块的争夺，攻击方越“强壮”、哈希算力越大，就越容易成功。
“共识攻击“成功的可能性有多大呢？
大多数比特币交易所规定，一个交易传送到区块链上后需要6个「确认」来完成验证该笔交易。这一规定的根据是，假设意图造假的矿工拥有10%的算力（挖矿成功概率0.1），那么造假矿工要构造另一条伪链实施长度超越，必须至少成功挖矿6次。那么原链被取代、被抛弃的概率约为0.1的6次方，趋近于0。你可以把比特币理解为地质构造层，表层可能因为季节变换而有所改变，甚至可能被风刮走，但一旦深入到地下，地质层就能更加稳定、不受干扰。
而假设有一群拥有了51%算力的矿工，他们控制了一半以上的全网哈希算力，可以故意在区块链中制造分叉、进行双重支付交易 。但事实是，全网哈希算力的大量增加，个体矿工几乎不可能控制哪怕1%的哈希算力了（但矿池带来的算力集中化控制，存在一定的风险）。更何况，如果真有拥有如此强大算力的组织，他完全可以凭借自己强大的算力投入到挖矿中去获取开发新区块所获的的比特币奖励，诚实挖矿比双花更有利可图。
尽管实际上并未出现51%攻击的问题，但不可否认的是，算力的集中违背了比特币去中心化这一初衷，并成为其继续发展的一大隐患。
一个系统的安全性，往往取决于系统安全的最薄弱环节，这也就是所谓的“木桶原理“。与区块链系统相关的安全性问题包括但不限于以下几项：
（1）在区块链上被广泛使用的公钥系统基本上是安全的，但量子算法在理论上能够破解公钥系统；因此，区块链的算法安全性是相对的。
（2）区块链协议本身存在逻辑缺陷，例如受到黑客攻击的区块链系统共识机制。
（3）所有数字货币系统高度依赖私钥，私钥在存储、使用方面的安全性成为区块链系统安全性中至关紧要的一环。
尽管区块链是去中心化系统，但目前绝大多数数字交易所却是中心化的，存在着人为安全漏洞及技术安全漏洞。这些数字交易所拥有存放大量加密货币的私钥，这对于黑客来说无疑是最瞩目的目标；只要黑客偷走了这些私钥，就可以获取到这些加密货币。
作者会继续阅读相关资料、不断完善本文，目标是完成一篇通俗易懂的比特币科普文章。:)
**本文系网上信息与个人理解的结合，如有偏差及误读，欢迎读者指出。也欢迎给出关于文章结构上的指导～
比特币之挖矿与共识(二)
比特币共识机制的第三步是通过网络中的每个节点独立校验每个新区块。当新区块在网络中传播时，每一个节点在将它 转发到其节点之前，会进行一系列的测试去验证它。这确保了只有有效的区块会在网络中传播。
独立校验还确保了诚实 的矿工生成的区块可以被纳入到区块链中，从而获得奖励。行为不诚实的矿工所产生的区块将被拒绝，这不但使他们失 去了奖励，而且也浪费了本来可以去寻找工作量证明解的机会，因而导致其电费亏损。
当一个节点接收到一个新的区块，它将对照一个长长的标准清单对该区块进行验证，若没有通过验证，这个区块将被拒 绝。这些标准可以在比特币核心客户端的Checkblockquan函数和CheckblockquanHead函数中获得
它包括：
为什么矿工不为他们自己记录一笔交易去获得数以千计的比特币？
这 是因为每一个节点根据相同的规则对区块进行校验。一个无效的coinbase交易将使整个区块无效，这将导致该区块被拒 绝，因此，该交易就不会成为总账的一部分。矿工们必须构建一个完美的区块，基于所有节点共享的规则，并且根据正 确工作量证明的解决方案进行挖矿，他们要花费大量的电力挖矿才能做到这一点。如果他们作弊，所有的电力和努力都 会浪费。这就是为什么独立校验是去中心化共识的重要组成部分。
比特币去中心化的共识机制的最后一步是将区块集合至有最大工作量证明的链中。一旦一个节点验证了一个新的区块， 它将尝试将新的区块连接到到现存的区块链，将它们组装起来。
节点维护三种区块：第一种是连接到主链上的，第二种是从主链上产生分支的（备用链），最后一种是在已知链中没有 找到已知父区块的。在验证过程中，一旦发现有不符合标准的地方，验证就会失败，这样区块会被节点拒绝，所以也不 会加入到任何一条链中。
任何时候，主链都是累计了最多难度的区块链。在一般情况下，主链也是包含最多区块的那个链，除非有两个等长的链 并且其中一个有更多的工作量证明。主链也会有一些分支，这些分支中的区块与主链上的区块互为“兄弟”区块。这些区 块是有效的，但不是主链的一部分。 保留这些分支的目的是如果在未来的某个时刻它们中的一个延长了并在难度值上超 过了主链，那么后续的区块就会引用它们。
如果节点收到了一个有效的区块，而在现有的区块链中却未找到它的父区块，那么这个区块被认为是“孤块”。孤块会被 保存在孤块池中，直到它们的父区块被节点收到。一旦收到了父区块并且将其连接到现有区块链上，节点就会将孤块从 孤块池中取出，并且连接到它的父区块，让它作为区块链的一部分。当两个区块在很短的时间间隔内被挖出来，节点有 可能会以相反的顺序接收到它们，这个时候孤块现象就会出现。
选择了最大难度的区块链后，所有的节点最终在全网范围内达成共识。随着更多的工作量证明被添加到链中，链的暂时性差异最终会得到解决。挖矿节点通过“投票”来选择它们想要延长的区块链，当它们挖出一个新块并且延长了一个链， 新块本身就代表它们的投票。
因为区块链是去中心化的数据结构，所以不同副本之间不能总是保持一致。区块有可能在不同时间到达不同节点，导致节点有不同的区块链全貌。
解决的办法是，每一个节点总是选择并尝试延长代表累计了最大工作量证明的区块链，也就 是最长的或最大累计工作的链（greatest cumulative work chain）。节点通过累加链上的每个区块的工作量，得到建立这个链所要付出的工作量证明的总量。只要所有的节点选择最长累计工作的区块链，整个比特币网络最终会收敛到一致的状态。分叉即在不同区块链间发生的临时差异，当更多的区块添加到了某个分叉中，这个问题便会迎刃而解。
提示由于全球网络中的传输延迟，本节中描述的区块链分叉自动会发生。
然而，倒三角形的区块不会被丢弃。它被链接到星形链的父区块，并形成备用链。虽然节点X认为自己已经正确选择了获胜链，但是它还会保存“丢失”链，使得“丢失”链如果可能最终“获胜”，它还具有重新打包的所需的信息。
这是一个链的重新共识，因为这些节点被迫修改他们对块链的立场，把自己纳入更长的链。任何从事延伸星形-倒三角形的矿工现在都将停止这项工作，因为他们的候选人是“孤儿”，因为他们的父母“倒三角形”不再是最长的连锁。
“倒三角形”内的交易重新插入到内存池中用来包含在下一个块中，因为它们所在的块不再位于主链中。
整个网络重新回到单一链状态，星形-三角形-菱形，“菱形”成为链中的最后一个块。所有矿工立即开始研究以“菱形”为父区块的候选块，以扩展这条星形-三角形-菱形链。
从理论上来说，两个区块的分叉是有可能的，这种情况发生在因先前分叉而相互对立起来的矿工，又几乎同时发现了两个不同区块的解。
然而，这种情况发生的几率是很低的。单区块分叉每周都会发生，而双块分叉则非常罕见。比特币将区块间隔设计为10分钟，是在更快速的交易确认和更低的分叉概率间作出的妥协。更短的区块产生间隔会让交易清算更快地完成，也会导致更加频繁地区块链分叉。与之相对地，更长的间隔会减少分叉数量，却会导致更长的清算时间。
2012年以来，比特币挖矿发展出一个解决区块头基本结构限制的方案。在比特币的早期，矿工可以通过遍历随机数 (Nonce)获得符合要求的hash来挖出一个块。
难度增长后，矿工经常在尝试了40亿个值后仍然没有出块。然而，这很容 易通过读取块的时间戳并计算经过的时间来解决。因为时间戳是区块头的一部分，它的变化可以让矿工用不同的随机值 再次遍历。当挖矿硬件的速度达到了4GH/秒，这种方法变得越来越困难，因为随机数的取值在一秒内就被用尽了。
当出现ASIC矿机并很快达到了TH/秒的hash速率后，挖矿软件为了找到有效的块， 需要更多的空间来储存nonce值 。可以把时间戳延后一点，但将来如果把它移动得太远，会导致区块变为无效。
区块头需要信息来源的一个新的“变革”。解决方案是使用coinbase交易作为额外的随机值来源，因为coinbase脚本可以储存2-100字节的数据，矿工们开始使用这个空间作为额外随机值的来源，允许他们去探索一个大得多的区块头值范围来找到有效的块。这个coinbase交易包含在merkle树中，这意味着任何coinbase脚本的变化将导致Merkle根的变化。
8个字节的额外随机数，加上4个字节的“标准”随机数，允许矿工每秒尝试2^96（8后面跟28个零）种可能性而无需修改时间戳。如果未来矿工穿过了以上所有的可能性，他们还可以通过修改时间戳来解决。同样，coinbase脚本中也有更多额外的空间可以为将来随机数的扩展做准备。
比特币的共识机制指的是，被矿工（或矿池）试图使用自己的算力实行欺骗或破坏的难度很大，至少理论上是这样。就像我们前面讲的，比特币的共识机制依赖于这样一个前提，那就是绝大多数的矿工，出于自己利益最大化的考虑，都会 通过诚实地挖矿来维持整个比特币系统。然而，当一个或者一群拥有了整个系统中大量算力的矿工出现之后，他们就可以通过攻击比特币的共识机制来达到破坏比特币网络的安全性和可靠性的目的。
值得注意的是，共识攻击只能影响整个区块链未来的共识，或者说，最多能影响不久的过去几个区块的共识（最多影响过去10个块）。而且随着时间的推移，整个比特币块链被篡改的可能性越来越低。
理论上，一个区块链分叉可以变得很长，但实际上，要想实现一个非常长的区块链分叉需要的算力非常非常大，随着整个比特币区块链逐渐增长，过去的区块基本可以认为是无法被分叉篡改的。
同时，共识攻击也不会影响用户的私钥以及加密算法（ECDSA）。
共识攻击也 不能从其他的钱包那里偷到比特币、不签名地支付比特币、重新分配比特币、改变过去的交易或者改变比特币持有纪录。共识攻击能够造成的唯一影响是影响最近的区块（最多10个）并且通过拒绝服务来影响未来区块的生成。
共识攻击的一个典型场景就是“51%攻击”。想象这么一个场景，一群矿工控制了整个比特币网络51％的算力，他们联合起来打算攻击整个比特币系统。由于这群矿工可以生成绝大多数的块，他们就可以通过故意制造块链分叉来实现“双重支 付”或者通过拒绝服务的方式来阻止特定的交易或者攻击特定的钱包地址。
区块链分叉/双重支付攻击指的是攻击者通过 不承认最近的某个交易，并在这个交易之前重构新的块，从而生成新的分叉，继而实现双重支付。有了充足算力的保证，一个攻击者可以一次性篡改最近的6个或者更多的区块，从而使得这些区块包含的本应无法篡改的交易消失。
值得注意的是，双重支付只能在攻击者拥有的钱包所发生的交易上进行，因为只有钱包的拥有者才能生成一个合法的签名用于双重支付交易。攻击者在自己的交易上进行双重支付攻击，如果可以通过使交易无效而实现对于不可逆转的购买行为不予付款， 这种攻击就是有利可图的。
攻击者Mallory在Carol的画廊买了描绘伟大的中本聪的三联组画（The Great Fire），Mallory通过转账价值25万美金的比特币 与Carol进行交易。在等到一个而不是六个交易确认之后，Carol放心地将这幅组画包好，交给了Mallory。这时，Mallory 的一个同伙，一个拥有大量算力的矿池的人Paul，在这笔交易写进区块链的时候，开始了51%攻击。
首先，Paul利用自己矿池的算力重新计算包含这笔交易的块，并且在新块里将原来的交易替换成了另外一笔交易（比如直接转给了Mallory 的另一个钱包而不是Carol的），从而实现了“双重支付”。这笔“双重支付”交易使用了跟原有交易一致的UTXO，但收款人被替换成了Mallory的钱包地址。
然后，Paul利用矿池在伪造的块的基础上，又计算出一个更新的块，这样，包含这 笔“双重支付”交易的块链比原有的块链高出了一个块。到此，高度更高的分叉区块链取代了原有的区块链，“双重支付”交 易取代了原来给Carol的交易，Carol既没有收到价值25万美金的比特币，原本拥有的三幅价值连城的画也被Mallory白白 拿走了。
在整个过程中，Paul矿池里的其他矿工可能自始至终都没有觉察到这笔“双重支付”交易有什么异样，因为挖矿程序都是自动在运行，并且不会时时监控每一个区块中的每一笔交易。
为了避免这类攻击，售卖大宗商品的商家应该在交易得到全网的6个确认之后再交付商品。或者，商家应该使用第三方 的多方签名的账户进行交易，并且也要等到交易账户获得全网多个确认之后再交付商品。一条交易的确认数越多，越难 被攻击者通过51%攻击篡改。
对于大宗商品的交易，即使在付款24小时之后再发货，对买卖双方来说使用比特币支付也 是方便并且有效率的。而24小时之后，这笔交易的全网确认数将达到至少144个（能有效降低被51%攻击的可能性）。
需要注意的是，51%攻击并不是像它的命名里说的那样，攻击者需要至少51%的算力才能发起，实际上，即使其拥有不 到51%的系统算力，依然可以尝试发起这种攻击。之所以命名为51％攻击，只是因为在攻击者的算力达到51%这个阈值 的时候，其发起的攻击尝试几乎肯定会成功。
本质上来看，共识攻击，就像是系统中所有矿工的算力被分成了两组，一 组为诚实算力，一组为攻击者算力，两组人都在争先恐后地计算块链上的新块，只是攻击者算力算出来的是精心构造 的、包含或者剔除了某些交易的块。因此，攻击者拥有的算力越少，在这场决逐中获胜的可能性就越小。
从另一个角度 讲，一个攻击者拥有的算力越多，其故意创造的分叉块链就可能越长，可能被篡改的最近的块或者或者受其控制的未来 的块就会越多。一些安全研究组织利用统计模型得出的结论是，算力达到全网的30%就足以发动51%攻击了。全网算力的急剧增长已经使得比特币系统不再可能被某一个矿工攻击，因为一个矿工已经不可能占据全网哪怕的1%算 力。
待补充
待补充
区块链常见的三大共识机制
区块链是建立在P2P网络，由节点参与的分布式账本系统，最大的特点是“去中心化”。也就是说在区块链系统中，用户与用户之间、用户与机构之间、机构与机构之间，无需建立彼此之间的信任，只需依靠区块链协议系统就能实现交易。
可是，要如何保证账本的准确性，权威性，以及可靠性？区块链网络上的节点为什么要参与记账？节点如果造假怎么办？如何防止账本被篡改？如何保证节点间的数据一致性？……这些都是区块链在建立“去中心化”交易时需要解决的问题，由此产生了共识机制。
所谓“共识机制”，就是通过特殊节点的投票，在很短的时间内完成对交易的验证和确认；当出现意见不一致时，在没有中心控制的情况下，若干个节点参与决策达成共识，即在互相没有信任基础的个体之间如何建立信任关系。
区块链技术正是运用一套基于共识的数学算法，在机器之间建立“信任”网络，从而通过技术背书而非中心化信用机构来进行全新的信用创造。
不同的区块链种类需要不同的共识算法来确保区块链上最后的区块能够在任何时候都反应出全网的状态。
目前为止，区块链共识机制主要有以下几种：POW工作量证明、POS股权证明、DPOS授权股权证明、Paxos、PBFT（实用拜占庭容错算法）、dBFT、DAG（有向无环图）
接下来我们主要说说常见的POW、POS、DPOS共识机制的原理及应用场景
概念：
工作量证明机制（Proof of work ），最早是一个经济学名词，指系统为达到某一目标而设置的度量方法。简单理解就是一份证明，用来确认你做过一定量的工作，通过对工作的结果进行认证来证明完成了相应的工作量。
工作量证明机制具有完全去中心化的优点，在以工作量证明机制为共识的区块链中，节点可以自由进出，并通过计算随机哈希散列的数值解争夺记账权，求得正确的数值解以生成区块的能力是节点算力的具体表现。
应用：
POW最著名的应用当属比特币。在比特币网络中，在blockquan的生成过程中，矿工需要解决复杂的密码数学难题，寻找到一个符合要求的blockquan Hash由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。这期间需要经过大量尝试计算（工作量），计算时间取决于机器的哈希运算速度。
而寻找合理hash是一个概率事件，当节点拥有占全网n%的算力时，该节点即有n/100的概率找到blockquan Hash。在节点成功找到满足的Hash值之后，会马上对全网进行广播打包区块，网络的节点收到广播打包区块，会立刻对其进行验证。
如果验证通过，则表明已经有节点成功解迷，自己就不再竞争当前区块，而是选择接受这个区块，记录到自己的账本中，然后进行下一个区块的竞争猜谜。网络中只有最快解谜的区块，才会添加的账本中，其他的节点进行复制，以此保证了整个账本的唯一性。
假如节点有任何的作弊行为，都会导致网络的节点验证不通过，直接丢弃其打包的区块，这个区块就无法记录到总账本中，作弊的节点耗费的成本就白费了，因此在巨大的挖矿成本下，也使得矿工自觉自愿的遵守比特币系统的共识协议，也就确保了整个系统的安全。
优缺点
优点：结果能被快速验证，系统承担的节点量大，作恶成本高进而保证矿工的自觉遵守性。
缺点：需要消耗大量的算法，达成共识的周期较长
概念：
权益证明机制（Proof of Stake），要求证明人提供一定数量加密货币的所有权。
权益证明机制的运作方式是，当创造一个新区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间，依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，从而加快了寻找随机数的速度。
应用：
2012年，化名Sunny King的网友推出了Peercoin（点点币），是权益证明机制在加密电子货币中的首次应用。PPC最大创新是其采矿方式混合了POW及POS两种方式，采用工作量证明机制发行新币，采用权益证明机制维护网络安全。
为了实现POS，Sunny King借鉴于中本聪的Coinbase，专门设计了一种特殊类型交易，叫Coinstake。
上图为Coinstake工作原理，其中币龄指的是货币的持有时间段，假如你拥有10个币，并且持有10天，那你就收集到了100天的币龄。如果你使用了这10个币，币龄被消耗（销毁）了。
优缺点：
优点：缩短达成共识所需的时间，比工作量证明更加节约能源。
缺点：本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算，转账真实性较难保证
概念：
授权股权证明机制（Delegated Proof of Stake），与董事会投票类似，该机制拥有一个内置的实时股权人投票系统，就像系统随时都在召开一个永不散场的股东大会，所有股东都在这里投票决定公司决策。
授权股权证明在尝试解决传统的PoW机制和PoS机制问题的同时，还能通过实施科技式的民主抵消中心化所带来的负面效应。基于DPoS机制建立的区块链的去中心化依赖于一定数量的代表，而非全体用户。在这样的区块链中，全体节点投票选举出一定数量的节点代表，由他们来代理全体节点确认区块、维持系统有序运行。
同时，区块链中的全体节点具有随时罢免和任命代表的权力。如果必要，全体节点可以通过投票让现任节点代表失去代表资格，重新选举新的代表，实现实时的民主。
应用：
比特股（Bitshare）是一类采用DPOS机制的密码货币。通过引入了见证人这个概念，见证人可以生成区块，每一个持有比特股的人都可以投票选举见证人。得到总同意票数中的前N个（N通常定义为101）候选者可以当选为见证人，当选见证人的个数（N）需满足：至少一半的参与投票者相信N已经充分地去中心化。
见证人的候选名单每个维护周期（1天）更新一次。见证人然后随机排列，每个见证人按序有2秒的权限时间生成区块，若见证人在给定的时间片不能生成区块，区块生成权限交给下一个时间片对应的见证人。DPoS的这种设计使得区块的生成更为快速，也更加节能。
DPOS充分利用了持股人的投票，以公平民主的方式达成共识，他们投票选出的N个见证人，可以视为N个矿池，而这N个矿池彼此的权利是完全相等的。持股人可以随时通过投票更换这些见证人（矿池），只要他们提供的算力不稳定，计算机宕机，或者试图利用手中的权力作恶。
优缺点：
优点：缩小参与验证和记账节点的数量，从而达到秒级的共识验证
缺点：中心程度较弱，安全性相比POW较弱，同时节点代理是人为选出的，公平性相比POS较低，同时整个共识机制还是依赖于代币的增发来维持代理节点的稳定性。
如果比特币成真,大量持有比特币的人成为巨富,这合理吗?
说实话，我从来就没搞懂比特币，也不太想去搞懂，因为比特币违背了我所受教育的基本的货币常识！虽然比特币从我第一次听说的几块钱倒到最高的2万美金一个。但是，说比特币成真，或者比特币成为未来流通货币，或者成为各国货币当局认可，而具备合法流通权的人，是真的完全不懂货币学的基本常识的人才会这么想和说的出口的人。
所谓的比特币，尽管我不是很懂，大约知道是一种基于区块链技术的一种算法，基于算法的基础上，按照算法生成比特币，并且一度风行全球，却始终不被诸如巴菲特等人所认同其存在价值的说法。我简单地总结，比特币之所以有今天的价格，本质是炒作，尤其中国资本的炒作，且因为炒作的逻辑，持有者不怎么参与交易和流通导致了流通数量和炒作需求的巨大缺口而持续上涨和炒作。而这个逻辑一旦失效，则雪崩可期！
为什么说比特币注定不可能成为全球流通的支付货币？这要从货币的基本常识说起，实际上，货币是一种信用和政府公权力强制发行，即没有对应的兑换黄金义务和责任，纯粹以政府强制力和央行信用作为隐性担保而发行的强制性流通纸钞，其对比的是如果在金本位时代，货币的信用是绑定黄金，即多少货币兑换多少黄金是法定的央行义务和责任。即见票即付的责任，后来因为美国的黄金兑付机制没有足够的黄金作为保证之后，美国强制全球协议以布雷顿森林体系所取代金本位之后，从此美元不再具有强制兑换黄金的责任和义务而脱钩黄金。这也就是为什么各国黄金储备主要在美国保管的根本和 历史 原因，因为需要拿黄金兑换获得美元！
也就是说，连黄金，都是各国和全球央行货币当局的天然敌人，意思就是是各国货币的天敌，假设黄金真的按照实际价值具备流通权力，那么各国的货币就会一文不值，因为货币属于信用，其等价和购买力属于信用担保和国家权力强制流通而不是刚性以实际储备的等量于流通货币的黄金担保。如果黄金存在支付权力则没人会信任货币，一张纸而已。
这也就是我看到很多大咖说保值抗通胀买黄金我就想笑，如果央行给予黄金真实的价格，那么，买黄金肯定是最保值的，但是，黄金天然是央行的天敌，他使得央行信用下发行的货币容易存在无法兑换承诺含金量的黄金。
那么，黄金，尚且难以全球性流通（唯一例外的一种条件就是各国央行破产，或者世界大战，全球不再信任任何货币，包括美元）何况比特币？从黄金这个角度非常好理解，比特币必然受到各国央行的抵制，抵制，并非是抵制其存在，而是允许在一定的范围和程度存在，比如有限的规模，有限的炒作，但是要取代各国货币的存在，或者换一个角度说取得流通权，那是完全不可能的。打一个不太准确的比方，如果黄金不是央行的天敌，那么随便按照哪国货币，就拿美元来说，按照布雷顿森林体系建立的同等时期的黄金购买力和美元购买力来说，黄金现在至少价格应该是每盎司1-2万美元（可能不太准确，甚至应该达到20万美元，对比布雷顿森林体系建立的同时期黄金购买力而言），而事实是价格为1100-1300美元，道理就在这里！
从我国比特币的发展来看，无论是挖矿，还是炒作，我国央行始终非常警惕比特币，不仅仅是上述我论述的央行天敌，也更多的是跨境和洗钱的违法工具。
因此说，题主所说，比特币成真，不管是如何成真，都不可能。
尽管目前按照价格，或者账面来看，的确，拥有一个比特币的价值不菲，以前用比特币支付一杯咖啡的事，按照目前比特币的交易价格来看不可思议，但是从货币常识角度来看，其未来法律的风险巨大，越是发展风险越大，越不发达越脱离央行的警戒视力范围。
最后，奉劝所有投资和炒作比特币的人远离比特币，假设某天，央行下令封杀比特币，立刻分文不值，因为黄金和比特币，是纸币货币条件下央行的天敌！
目前的比特币是7万6500元人民币一枚。很多人想最初挖掘比特币是非常简单的事情，有人持有上百万枚比特币，现在挖矿越来越难。比特币涨价到1万多美元，原先很简单就获得比特币的人因持有比特币的人成为巨富，这是不是不合理呢？
比特币限量只有2100万枚，2012年出现了一个比特币 历史 上的大事件——奖励减半，这也是根据最初的算法协议确定的，发掘比特币的速度开始降低下来。2016年7月9日，比特币挖矿奖励第2次减半。每挖出一个新的区块，奖励的比特币降至12.5个。
2011年2月9日，比特币价格就上涨到了一美元，7个月时间上涨400倍，这可能是任何物品价格都具有的的野蛮疯长。但没有人会想到，比特币会涨到1万美元。
2011年6月份涨到了30美元，后来随着两次比特币被盗时间，比特币跌到了10美元。
2011年3月，比特币超过1000美元。
2017年9月2日，比特币突破5000美元。
2017年11月29日，比特币突破1万美元。
2017年12月16日，比特币的价格达到了19343美元。
2018年12月，比特币跌回3200美元。
2019年6月，比特币价格涨回到1万美元。
目前，比特币的价格是15,000美元，在一定时间内应当处于较为稳定的状态。而且随着挖矿难度的不断提升，要想保障矿产的盈利，未来比特币也有可能会继续增涨。
关于比特币的定价合理吗？如果做类比的话，其实也没什么不合理的地方。
比如炒黄金，我们并不一定将黄金拿到手里，而只是通过交易程序进行操作，涨涨跌跌之间就盈利了。
比如炒股票，茅台股票从最初的20多元涨到现在1100多元，中间也经历了坎坎坷坷。
比如网络 游戏 装备。比特币跟网络 游戏 中的虚拟物品更加相像，比如网上还有很多网络装备销售平台，也有不少玩家直接充值千万打造账号。
由于比特币是独立运营，不需要 游戏 服务商，大家可能感觉更为公平一些。这也是很多人最初希望拥有的原动力。
所以，投资比特币是一种严重的投机行为，涨跌很容易被庄家炒股，建议普通人还是不要参与的好。
肯定不合理也不可能成真。
你想一下，比特币只发行2100万枚，如果真成世界法定货币，你每拥有一枚，就是未来不吃不喝，永远不用干活，也相当于拥有这个世界2100万分之一的财富。
你觉得合理吗？
比特币本身是一个通缩货币，不符合正常的 社会 经济秩序，拥有比特币的人不会再去投资，消费。因为他们手上的货币只会越来越值钱。进而流通率降低， 社会 萧条，经济和物价一起崩溃。
我记得这个问题在某乎上面回答过，那我就再说一遍。
货币本身是没有任何价值的，它本身就是一张纸而已。他的价值来源于政府站台，来源于多少人认同他的标价。
比特币也是如此，他的价值就是那一小圈比特币信徒的狂热。去年比特币涨疯，除了圈内本身人外，基本就是做多机构割投机者韭菜。
比特币虽然说是去中心化，但实则还是要靠中心化的交易机构交易。
各国政府不可能也不会抛弃自己的法定货币，去为比特币的信用背书。这行为不光蠢，也不符合人类发展。
再说了，比特币生来无主，无法像法币那样通过央行发行调节市场经济；去向无门，用的人越多，产生的犯罪和不法交易会越来越多，会造成 社会 不稳定性。
说白了，比特币现在真正的应用市场还是黑市，暗网，X钱。而像真正的货币实力应用场景，在全世界都少之又少。
我觉得如果你如果想了解币圈，小额投机试试水就算了，如果真把他当成世界金融秩序的信仰，那就赶紧放弃这个想法。
我不知道区块链未来会不会真的颠覆世界货币，但肯定不是比特币。
这个提问很有代表性。对比特币的质疑与不信任是普遍存在的。完全能理解。
事实上，所谓的成真合法，它是一个不确切的说法。目前虽然很多国家都不承认数字货币，但是同时，比特币也在很多国家有它自己的流通价值，例如在美国就能够顺利兑现成为美元等法币，这已经是变相的成真合法了。只是可能接受的范围有限，不见得在所有国家与人群里面都能通行而已。它可能不会获得国家支持的法币的地位，但是作为数字货币的应用也已经很足够了。
当然你说最初有很多人有低成本地获取，因此成为暴富，这个确实也有可能。一方面，很多之前低成本获得的人不珍惜，遗失密钥或者被盗也很多，最早还有人用1万个比特币来买PIZZA——按照4万美元一枚的最高价来衡量的话，这笔交易相当于是4亿美元一个披萨饼，绝对是人类 历史 上最贵的食物了。另一方面，就算是当年有人很低成本获得比特币并且持有至今，确实是暴富了，这个也是商业现象之一，不能说常见，但是也不必大惊小怪。就跟以前深圳的渔民村的村民一样，他们所在的贫瘠土地，只能称之为一个时代的红利或者是他们的运气好。我就认识有这样的大学同学，几年之间，他们在深圳罗湖口岸附近盖起了几栋，一栋有十几个房间，出租一个月就能收到几万十几万。后来每栋楼被征收的时候，开发商出价一亿。这就是身边活生生的现实。虽然一开始看着奇怪，但是多看世事也能接受。
相比起土地的红利，比特币的价格保障，更像是技术的红利，相比之下应该更容易接受。移动互联网带来的变化，每天都会发生很多东西，跟技术有关的事情，它就更加容易有想象力的变化空间。就像现在的特斯拉股价，一年涨了十几倍，市盈率1500倍，如果股东光靠公司今年的利润回报分红，那么要1500年才能回本。也像以前的亚马逊公司，也是亏了十几年，但是股价坚挺，市值还是几千亿美元，最后公司成功赚钱的时候。老板也成了世界首富。所以从这个角度来讲，比特币的价格猛涨，他更像是这个时代印钞泛滥资金增多后的条件反射行为，而不是一个你用常识或者用过去的知识能够理解的事物。
但是，我们还是要学会接受它。
投资比特币不能看到有人笑就看不到有人哭
2011年前后作为投资比特币的最佳时间周期很多人是无法抓住这个风口的，当前已经流通于世的1700多万枚比特币陷入沉默账户永世不出的接近于500万枚。从这个数据中就可以看到当初是有很多人拥有比特币的，2010年前后淘宝上还有5元1枚出售的比特币，99%的投资者是无法想象的未来若干年后，比特币可以如此值钱甚至一度达到2万美元的高度。
所以说在任何的投资市场，先知先觉者吃肉后知后觉者喝汤盲目跟风者接盘。 不管是最新的挖矿还是投资比特币，在这个行业里边处于一夜暴富奇迹下的人群永远是最少的。绝大部分的人只是作为一个普通的投资，那么有赢有亏也就十分的正常，无需眼红平常心去看待下一个风口就行。
比特币从2009年到现在，已经被死了N回了，连巴菲特和郎咸平都在唱空它，但是，从现在来看，它不但没有死，反而蓬勃向上，不断刷新着人们的认知。
单纯从价格来看，从刚开始发行的零点零几美元，现在的1万多美元，涨幅高达几千万倍，更甚者在2017年的时候达到了近2万多美元一个，折合人民币15万元，五线城市半套房啊。更有大佬预言，它或许会在若干年后年达到100万美元一个。
我身边有一个朋友，在比特币2万块人民币钱的时候买了两个，在十几万元人民币的时候我劝她卖掉，但她不卖，她说会留给自己的女儿当嫁妆，毕竟这玩意挺稀罕，不是吗？
按照设计，比特币只有2100万枚，稀缺性会让它越来越值钱。而另一个让它越来越值钱的原因是，人们在慢慢达成共识，有越来越多的人正在认识和接受比特币。供应恒定，而需求不断扩大，比特币的价值还会被进一步发现。所以，比特币成真的可能性还是不小的。
至于掌握财富的问题。每个人都是在挣自己认知范围内的钱，大量持有比特币的人成为巨富，应该是合情合理的，新生事物对于那些勇于 探索 积极拥抱的人，往往回馈的更多。
比特币也并非没有风险。它源于新技术，就有可能被更新的技术所替代，那个时候才是危险的时刻。
比特币不可能成真，尽管拥有比特币的人做梦都希望它是真的。这是由比特币的特点和现代法定货币的属性所决定的。
比特币用的是区块链技术，这种技术的特点就去中心化，不受某一个中心控制，这种技术很先进，但用在货币上就成了它的致命弱点。再来看现代主权国家的法定货币，不管是美元、人民币、日元还是英镑、法朗、卢布，其发行的数量、方式与时间，都有一套完整的科学方式，不能多也不能少。发行多了，会导致通货膨胀，少了就会导致经济发展动力不足，都必须受主权国家完全掌控。任何一个主权国家和政党，都不可能放弃对货币的掌控，因为货币在现代 社会 的作用不仅仅是购买这么简单，它可以达到用其它方式无法完成的政治目的。美元现在在全世界是硬通货，这是美国凭借其在二战的战果以及强大的 科技 、经济、军事实力确定的，多少国家的货币想取代美元，但都由于实力不够而望洋兴叹， 历史 上这种情况的改变往往只有通过战争，比特币凭借一个区块链技术就想取代全世界主权国家货币，大家觉得可能吗?
在不影响主权国家的金融体制、国家安全的情况下，给它一点小小的生存空间，让一群人自娱自乐，已经是很恩典了，还要幻想全世界人们都用它?
中国政府是一点面子都不给，直接全部轰走，因为比特币除了洗黑钱、转移资产、为恐怖分子提供便利之外，还涉嫌扰乱国家金融秩序。
一句话，现代法定货币是和国家主权分不开的。没有国家主权背书，任何货币都是自娱自乐的 游戏 。
如果比特币成真，那一天肯定是到了共产主义 社会 ，没有国家、没有阶级、没有剥削、按需分配，不过到那时，货币也没有了，留着比特币也没用。
不少人因为比特币赚钱了，但没有什么值得骄傲的，因为他们赚钱是以无数人血本无归为代价的，你说这合理吗?
我们以楼市为例，10年前花200万购买了一套房子，十年后发现价值已经上了千万莫名其妙成为了巨富， 这合理吗？
比特币无疑是一个巨大的泡沫池，那么当前的哪个投资市场不存在泡沫呢？回归原题，比特币本身就是作为高风险的投资方式之一它本身的高回报是 完全符合投资规律的 ，风险和机遇成正比一直没有改变。
2011年前后作为投资比特币的最佳时间周期很多人是无法抓住这个风口的，当前已经流通于世的1700多万枚比特币陷入沉默账户永世不出的接近于500万枚。
从这个数据中就可以看到当初是有很多人拥有比特币的， 2010年前后淘宝上还有5元1枚出售的比特币，99%的投资者是无法想象的未来若干年后，比特币可以如此值钱甚至一度达到2万美元的高度。
所以说在任何的投资市场，先知先觉者吃肉后知后觉者喝汤盲目跟风者接盘。不管是最新的挖矿还是投资比特币，在这个行业里边处于一夜暴富奇迹下的人群永远是最少的。绝大部分的人只是作为一个普通的投资，那么有赢有亏也就十分的正常，无需眼红平常心去看待下一个风口就行。
我以一个4年左右从业者的角度来回答这个问题吧！大多数人了解比特币都是从搜索引擎，或者道听途说，甚至包括很多专家！我觉得他们了解的都比较片面。
我分享一个真实的案例，对于我来说是一个比较惨痛的教训！
也就是说，如果我当时能够持有一年以上，那么我也有机会成为亿万富翁！
当然， 历史 不一定会重演 ，不过，我相信我当时的心态，跟现在很多新人对比特币的认知一样，觉得价格高得不可理喻，纯粹就是一个投机品！
分享这个故事，我想说的是， 认知的高度决定赚钱的厚度 ，真正能够买入并持有比特币超过4年以上，少之又少，尤其是17年以前的那部分人，因为那时候能够了解数字货币的信息渠道更窄，只要是能够持有4年以上的人，基本现在都财富自由了！
那么，现在我眼中的比特币是什么？
首先，比特币有可能成为数字黄金也就是说比特币很有可能成为数字货币领域的黄金，成为价值存储的标的！这个跟比特币的挖矿有关，比特币是采用POW共识算法协议，讲白了就是拼算力，谁的算力高，谁就获得记账权的概率更高，而比特币就是给获得记账权利的矿工的奖励，这个奖励每4年减半。所以，随着比特币网络的普及，算力成本越来越高，目前挖出一个比特币的成本全球均价至少要7000美金以上。而这些成本，就是比特币能够成为价值标的原因！很多人，可能会认为，算力越高的就拥有记账权，那么这不就是不公平的表现吗？其实，我想说的是，这是目前来看最公平的方式，因为，没有任何中心机构可以左右它，只要比特币的挖矿继续存在，那么比特币就永远不会死亡！ 算力越高，比特币网络越安全，越有利于比特币成为全球价值存储的标的！
其次，不要把比特币简单的当成一种投机品未来比特币有可能会成为区块链的底层网络 ，并且为所有数字货币进行安全和信用的背书。只要比特币网络越安全，那么这种可能性越大，目前，很多数字货币，不采用POW共识算法，也就是说生产出来是没有成本的，所以，他们要有价值，一定是要跟比特币进行锚定的。区块链从大的方向上看，可以分为价值存储和应用两个方向。比特币应该讲是偏向价值存储，如果是侧重应用方向，那么，采用POW共识算法的效率会比较低下，这也是为什么后来出现了POS，DPOS、拜占庭等其他的共识协议。这里比较有代表性的是以太坊从POW协议转为POS协议。因为，以太坊的目标是成为全球的计算机，所以，它需要更高的TPS。
最后，理性投资比特币和其他数字货币目前比特币从诞生到现在，已经超过10年了，这10年数字货币领域发生了翻天覆地的变化，基本上每隔几年都会有新的概念被提出来，并且是颠覆性的创新，所以，建议 用发展的眼光看待这一切 。当然， 投资数字货币，一定要理性，用自己能够承受的能力去投资，这里面目前来看，投机成分非常的大，价格的波动性也非常的高，很多空气币，尤其是，远离高杠杆期货，否则，很容易会归零。
存在即为合理，认为不合理的只是一种酸葡萄的心里！
早十年买房的人，可以坐收房租，是否合理？
坐拥黄金地段，拆迁后瞬间实现财富暴涨，是否合理？
生与条件优渥家庭，出生既高起点，是否合理？
早十年第一批互联网人，现也已经万贯家产，是否合理？
改革开放初期，第一批下海经商的人，早已经功成名就，是否合理？
看似不合理的表象下，是有你看不到的胆识，魄力，以及智慧的积累和运气。这是无形财富和有形财富之间的转换。
如果比特币成真,大量持有比特币的人成为巨富,这合理吗?
说实话，我从来就没搞懂比特币，也不太想去搞懂，因为比特币违背了我所受教育的基本的货币常识！虽然比特币从我第一次听说的几块钱倒到最高的2万美金一个。但是，说比特币成真，或者比特币成为未来流通货币，或者成为各国货币当局认可，而具备合法流通权的人，是真的完全不懂货币学的基本常识的人才会这么想和说的出口的人。
所谓的比特币，尽管我不是很懂，大约知道是一种基于区块链技术的一种算法，基于算法的基础上，按照算法生成比特币，并且一度风行全球，却始终不被诸如巴菲特等人所认同其存在价值的说法。我简单地总结，比特币之所以有今天的价格，本质是炒作，尤其中国资本的炒作，且因为炒作的逻辑，持有者不怎么参与交易和流通导致了流通数量和炒作需求的巨大缺口而持续上涨和炒作。而这个逻辑一旦失效，则雪崩可期！
为什么说比特币注定不可能成为全球流通的支付货币？这要从货币的基本常识说起，实际上，货币是一种信用和政府公权力强制发行，即没有对应的兑换黄金义务和责任，纯粹以政府强制力和央行信用作为隐性担保而发行的强制性流通纸钞，其对比的是如果在金本位时代，货币的信用是绑定黄金，即多少货币兑换多少黄金是法定的央行义务和责任。即见票即付的责任，后来因为美国的黄金兑付机制没有足够的黄金作为保证之后，美国强制全球协议以布雷顿森林体系所取代金本位之后，从此美元不再具有强制兑换黄金的责任和义务而脱钩黄金。这也就是为什么各国黄金储备主要在美国保管的根本和 历史 原因，因为需要拿黄金兑换获得美元！
也就是说，连黄金，都是各国和全球央行货币当局的天然敌人，意思就是是各国货币的天敌，假设黄金真的按照实际价值具备流通权力，那么各国的货币就会一文不值，因为货币属于信用，其等价和购买力属于信用担保和国家权力强制流通而不是刚性以实际储备的等量于流通货币的黄金担保。如果黄金存在支付权力则没人会信任货币，一张纸而已。
这也就是我看到很多大咖说保值抗通胀买黄金我就想笑，如果央行给予黄金真实的价格，那么，买黄金肯定是最保值的，但是，黄金天然是央行的天敌，他使得央行信用下发行的货币容易存在无法兑换承诺含金量的黄金。
那么，黄金，尚且难以全球性流通（唯一例外的一种条件就是各国央行破产，或者世界大战，全球不再信任任何货币，包括美元）何况比特币？从黄金这个角度非常好理解，比特币必然受到各国央行的抵制，抵制，并非是抵制其存在，而是允许在一定的范围和程度存在，比如有限的规模，有限的炒作，但是要取代各国货币的存在，或者换一个角度说取得流通权，那是完全不可能的。打一个不太准确的比方，如果黄金不是央行的天敌，那么随便按照哪国货币，就拿美元来说，按照布雷顿森林体系建立的同等时期的黄金购买力和美元购买力来说，黄金现在至少价格应该是每盎司1-2万美元（可能不太准确，甚至应该达到20万美元，对比布雷顿森林体系建立的同时期黄金购买力而言），而事实是价格为1100-1300美元，道理就在这里！
从我国比特币的发展来看，无论是挖矿，还是炒作，我国央行始终非常警惕比特币，不仅仅是上述我论述的央行天敌，也更多的是跨境和洗钱的违法工具。
因此说，题主所说，比特币成真，不管是如何成真，都不可能。
尽管目前按照价格，或者账面来看，的确，拥有一个比特币的价值不菲，以前用比特币支付一杯咖啡的事，按照目前比特币的交易价格来看不可思议，但是从货币常识角度来看，其未来法律的风险巨大，越是发展风险越大，越不发达越脱离央行的警戒视力范围。
最后，奉劝所有投资和炒作比特币的人远离比特币，假设某天，央行下令封杀比特币，立刻分文不值，因为黄金和比特币，是纸币货币条件下央行的天敌！
目前的比特币是7万6500元人民币一枚。很多人想最初挖掘比特币是非常简单的事情，有人持有上百万枚比特币，现在挖矿越来越难。比特币涨价到1万多美元，原先很简单就获得比特币的人因持有比特币的人成为巨富，这是不是不合理呢？
比特币限量只有2100万枚，2012年出现了一个比特币 历史 上的大事件——奖励减半，这也是根据最初的算法协议确定的，发掘比特币的速度开始降低下来。2016年7月9日，比特币挖矿奖励第2次减半。每挖出一个新的区块，奖励的比特币降至12.5个。
2011年2月9日，比特币价格就上涨到了一美元，7个月时间上涨400倍，这可能是任何物品价格都具有的的野蛮疯长。但没有人会想到，比特币会涨到1万美元。
2011年6月份涨到了30美元，后来随着两次比特币被盗时间，比特币跌到了10美元。
2011年3月，比特币超过1000美元。
2017年9月2日，比特币突破5000美元。
2017年11月29日，比特币突破1万美元。
2017年12月16日，比特币的价格达到了19343美元。
2018年12月，比特币跌回3200美元。
2019年6月，比特币价格涨回到1万美元。
目前，比特币的价格是15,000美元，在一定时间内应当处于较为稳定的状态。而且随着挖矿难度的不断提升，要想保障矿产的盈利，未来比特币也有可能会继续增涨。
关于比特币的定价合理吗？如果做类比的话，其实也没什么不合理的地方。
比如炒黄金，我们并不一定将黄金拿到手里，而只是通过交易程序进行操作，涨涨跌跌之间就盈利了。
比如炒股票，茅台股票从最初的20多元涨到现在1100多元，中间也经历了坎坎坷坷。
比如网络 游戏 装备。比特币跟网络 游戏 中的虚拟物品更加相像，比如网上还有很多网络装备销售平台，也有不少玩家直接充值千万打造账号。
由于比特币是独立运营，不需要 游戏 服务商，大家可能感觉更为公平一些。这也是很多人最初希望拥有的原动力。
所以，投资比特币是一种严重的投机行为，涨跌很容易被庄家炒股，建议普通人还是不要参与的好。
肯定不合理也不可能成真。
你想一下，比特币只发行2100万枚，如果真成世界法定货币，你每拥有一枚，就是未来不吃不喝，永远不用干活，也相当于拥有这个世界2100万分之一的财富。
你觉得合理吗？
比特币本身是一个通缩货币，不符合正常的 社会 经济秩序，拥有比特币的人不会再去投资，消费。因为他们手上的货币只会越来越值钱。进而流通率降低， 社会 萧条，经济和物价一起崩溃。
我记得这个问题在某乎上面回答过，那我就再说一遍。
货币本身是没有任何价值的，它本身就是一张纸而已。他的价值来源于政府站台，来源于多少人认同他的标价。
比特币也是如此，他的价值就是那一小圈比特币信徒的狂热。去年比特币涨疯，除了圈内本身人外，基本就是做多机构割投机者韭菜。
比特币虽然说是去中心化，但实则还是要靠中心化的交易机构交易。
各国政府不可能也不会抛弃自己的法定货币，去为比特币的信用背书。这行为不光蠢，也不符合人类发展。
再说了，比特币生来无主，无法像法币那样通过央行发行调节市场经济；去向无门，用的人越多，产生的犯罪和不法交易会越来越多，会造成 社会 不稳定性。
说白了，比特币现在真正的应用市场还是黑市，暗网，X钱。而像真正的货币实力应用场景，在全世界都少之又少。
我觉得如果你如果想了解币圈，小额投机试试水就算了，如果真把他当成世界金融秩序的信仰，那就赶紧放弃这个想法。
我不知道区块链未来会不会真的颠覆世界货币，但肯定不是比特币。
这个提问很有代表性。对比特币的质疑与不信任是普遍存在的。完全能理解。
事实上，所谓的成真合法，它是一个不确切的说法。目前虽然很多国家都不承认数字货币，但是同时，比特币也在很多国家有它自己的流通价值，例如在美国就能够顺利兑现成为美元等法币，这已经是变相的成真合法了。只是可能接受的范围有限，不见得在所有国家与人群里面都能通行而已。它可能不会获得国家支持的法币的地位，但是作为数字货币的应用也已经很足够了。
当然你说最初有很多人有低成本地获取，因此成为暴富，这个确实也有可能。一方面，很多之前低成本获得的人不珍惜，遗失密钥或者被盗也很多，最早还有人用1万个比特币来买PIZZA——按照4万美元一枚的最高价来衡量的话，这笔交易相当于是4亿美元一个披萨饼，绝对是人类 历史 上最贵的食物了。另一方面，就算是当年有人很低成本获得比特币并且持有至今，确实是暴富了，这个也是商业现象之一，不能说常见，但是也不必大惊小怪。就跟以前深圳的渔民村的村民一样，他们所在的贫瘠土地，只能称之为一个时代的红利或者是他们的运气好。我就认识有这样的大学同学，几年之间，他们在深圳罗湖口岸附近盖起了几栋，一栋有十几个房间，出租一个月就能收到几万十几万。后来每栋楼被征收的时候，开发商出价一亿。这就是身边活生生的现实。虽然一开始看着奇怪，但是多看世事也能接受。
相比起土地的红利，比特币的价格保障，更像是技术的红利，相比之下应该更容易接受。移动互联网带来的变化，每天都会发生很多东西，跟技术有关的事情，它就更加容易有想象力的变化空间。就像现在的特斯拉股价，一年涨了十几倍，市盈率1500倍，如果股东光靠公司今年的利润回报分红，那么要1500年才能回本。也像以前的亚马逊公司，也是亏了十几年，但是股价坚挺，市值还是几千亿美元，最后公司成功赚钱的时候。老板也成了世界首富。所以从这个角度来讲，比特币的价格猛涨，他更像是这个时代印钞泛滥资金增多后的条件反射行为，而不是一个你用常识或者用过去的知识能够理解的事物。
但是，我们还是要学会接受它。
投资比特币不能看到有人笑就看不到有人哭
2011年前后作为投资比特币的最佳时间周期很多人是无法抓住这个风口的，当前已经流通于世的1700多万枚比特币陷入沉默账户永世不出的接近于500万枚。从这个数据中就可以看到当初是有很多人拥有比特币的，2010年前后淘宝上还有5元1枚出售的比特币，99%的投资者是无法想象的未来若干年后，比特币可以如此值钱甚至一度达到2万美元的高度。
所以说在任何的投资市场，先知先觉者吃肉后知后觉者喝汤盲目跟风者接盘。 不管是最新的挖矿还是投资比特币，在这个行业里边处于一夜暴富奇迹下的人群永远是最少的。绝大部分的人只是作为一个普通的投资，那么有赢有亏也就十分的正常，无需眼红平常心去看待下一个风口就行。
比特币从2009年到现在，已经被死了N回了，连巴菲特和郎咸平都在唱空它，但是，从现在来看，它不但没有死，反而蓬勃向上，不断刷新着人们的认知。
单纯从价格来看，从刚开始发行的零点零几美元，现在的1万多美元，涨幅高达几千万倍，更甚者在2017年的时候达到了近2万多美元一个，折合人民币15万元，五线城市半套房啊。更有大佬预言，它或许会在若干年后年达到100万美元一个。
我身边有一个朋友，在比特币2万块人民币钱的时候买了两个，在十几万元人民币的时候我劝她卖掉，但她不卖，她说会留给自己的女儿当嫁妆，毕竟这玩意挺稀罕，不是吗？
按照设计，比特币只有2100万枚，稀缺性会让它越来越值钱。而另一个让它越来越值钱的原因是，人们在慢慢达成共识，有越来越多的人正在认识和接受比特币。供应恒定，而需求不断扩大，比特币的价值还会被进一步发现。所以，比特币成真的可能性还是不小的。
至于掌握财富的问题。每个人都是在挣自己认知范围内的钱，大量持有比特币的人成为巨富，应该是合情合理的，新生事物对于那些勇于 探索 积极拥抱的人，往往回馈的更多。
比特币也并非没有风险。它源于新技术，就有可能被更新的技术所替代，那个时候才是危险的时刻。
比特币不可能成真，尽管拥有比特币的人做梦都希望它是真的。这是由比特币的特点和现代法定货币的属性所决定的。
比特币用的是区块链技术，这种技术的特点就去中心化，不受某一个中心控制，这种技术很先进，但用在货币上就成了它的致命弱点。再来看现代主权国家的法定货币，不管是美元、人民币、日元还是英镑、法朗、卢布，其发行的数量、方式与时间，都有一套完整的科学方式，不能多也不能少。发行多了，会导致通货膨胀，少了就会导致经济发展动力不足，都必须受主权国家完全掌控。任何一个主权国家和政党，都不可能放弃对货币的掌控，因为货币在现代 社会 的作用不仅仅是购买这么简单，它可以达到用其它方式无法完成的政治目的。美元现在在全世界是硬通货，这是美国凭借其在二战的战果以及强大的 科技 、经济、军事实力确定的，多少国家的货币想取代美元，但都由于实力不够而望洋兴叹， 历史 上这种情况的改变往往只有通过战争，比特币凭借一个区块链技术就想取代全世界主权国家货币，大家觉得可能吗?
在不影响主权国家的金融体制、国家安全的情况下，给它一点小小的生存空间，让一群人自娱自乐，已经是很恩典了，还要幻想全世界人们都用它?
中国政府是一点面子都不给，直接全部轰走，因为比特币除了洗黑钱、转移资产、为恐怖分子提供便利之外，还涉嫌扰乱国家金融秩序。
一句话，现代法定货币是和国家主权分不开的。没有国家主权背书，任何货币都是自娱自乐的 游戏 。
如果比特币成真，那一天肯定是到了共产主义 社会 ，没有国家、没有阶级、没有剥削、按需分配，不过到那时，货币也没有了，留着比特币也没用。
不少人因为比特币赚钱了，但没有什么值得骄傲的，因为他们赚钱是以无数人血本无归为代价的，你说这合理吗?
我们以楼市为例，10年前花200万购买了一套房子，十年后发现价值已经上了千万莫名其妙成为了巨富， 这合理吗？
比特币无疑是一个巨大的泡沫池，那么当前的哪个投资市场不存在泡沫呢？回归原题，比特币本身就是作为高风险的投资方式之一它本身的高回报是 完全符合投资规律的 ，风险和机遇成正比一直没有改变。
2011年前后作为投资比特币的最佳时间周期很多人是无法抓住这个风口的，当前已经流通于世的1700多万枚比特币陷入沉默账户永世不出的接近于500万枚。
从这个数据中就可以看到当初是有很多人拥有比特币的， 2010年前后淘宝上还有5元1枚出售的比特币，99%的投资者是无法想象的未来若干年后，比特币可以如此值钱甚至一度达到2万美元的高度。
所以说在任何的投资市场，先知先觉者吃肉后知后觉者喝汤盲目跟风者接盘。不管是最新的挖矿还是投资比特币，在这个行业里边处于一夜暴富奇迹下的人群永远是最少的。绝大部分的人只是作为一个普通的投资，那么有赢有亏也就十分的正常，无需眼红平常心去看待下一个风口就行。
我以一个4年左右从业者的角度来回答这个问题吧！大多数人了解比特币都是从搜索引擎，或者道听途说，甚至包括很多专家！我觉得他们了解的都比较片面。
我分享一个真实的案例，对于我来说是一个比较惨痛的教训！
也就是说，如果我当时能够持有一年以上，那么我也有机会成为亿万富翁！
当然， 历史 不一定会重演 ，不过，我相信我当时的心态，跟现在很多新人对比特币的认知一样，觉得价格高得不可理喻，纯粹就是一个投机品！
分享这个故事，我想说的是， 认知的高度决定赚钱的厚度 ，真正能够买入并持有比特币超过4年以上，少之又少，尤其是17年以前的那部分人，因为那时候能够了解数字货币的信息渠道更窄，只要是能够持有4年以上的人，基本现在都财富自由了！
那么，现在我眼中的比特币是什么？
首先，比特币有可能成为数字黄金也就是说比特币很有可能成为数字货币领域的黄金，成为价值存储的标的！这个跟比特币的挖矿有关，比特币是采用POW共识算法协议，讲白了就是拼算力，谁的算力高，谁就获得记账权的概率更高，而比特币就是给获得记账权利的矿工的奖励，这个奖励每4年减半。所以，随着比特币网络的普及，算力成本越来越高，目前挖出一个比特币的成本全球均价至少要7000美金以上。而这些成本，就是比特币能够成为价值标的原因！很多人，可能会认为，算力越高的就拥有记账权，那么这不就是不公平的表现吗？其实，我想说的是，这是目前来看最公平的方式，因为，没有任何中心机构可以左右它，只要比特币的挖矿继续存在，那么比特币就永远不会死亡！ 算力越高，比特币网络越安全，越有利于比特币成为全球价值存储的标的！
其次，不要把比特币简单的当成一种投机品未来比特币有可能会成为区块链的底层网络 ，并且为所有数字货币进行安全和信用的背书。只要比特币网络越安全，那么这种可能性越大，目前，很多数字货币，不采用POW共识算法，也就是说生产出来是没有成本的，所以，他们要有价值，一定是要跟比特币进行锚定的。区块链从大的方向上看，可以分为价值存储和应用两个方向。比特币应该讲是偏向价值存储，如果是侧重应用方向，那么，采用POW共识算法的效率会比较低下，这也是为什么后来出现了POS，DPOS、拜占庭等其他的共识协议。这里比较有代表性的是以太坊从POW协议转为POS协议。因为，以太坊的目标是成为全球的计算机，所以，它需要更高的TPS。
最后，理性投资比特币和其他数字货币目前比特币从诞生到现在，已经超过10年了，这10年数字货币领域发生了翻天覆地的变化，基本上每隔几年都会有新的概念被提出来，并且是颠覆性的创新，所以，建议 用发展的眼光看待这一切 。当然， 投资数字货币，一定要理性，用自己能够承受的能力去投资，这里面目前来看，投机成分非常的大，价格的波动性也非常的高，很多空气币，尤其是，远离高杠杆期货，否则，很容易会归零。
存在即为合理，认为不合理的只是一种酸葡萄的心里！
早十年买房的人，可以坐收房租，是否合理？
坐拥黄金地段，拆迁后瞬间实现财富暴涨，是否合理？
生与条件优渥家庭，出生既高起点，是否合理？
早十年第一批互联网人，现也已经万贯家产，是否合理？
改革开放初期，第一批下海经商的人，早已经功成名就，是否合理？
看似不合理的表象下，是有你看不到的胆识，魄力，以及智慧的积累和运气。这是无形财富和有形财富之间的转换。
区块链的共识机制
一、区块链共识机制的目标
区块链是什么？简单而言，区块链是一种去中心化的数据库，或可以叫作分布式账本(distributed ledger)。传统上所有的数据库都是中心化的，例如一间银行的账本就储存在银行的中心服务器里。中心化数据库的弊端是数据的安全及正确性全系于数据库运营方（即银行），因为任何能够访问中心化数据库的人（如银行职员或黑客）都可以破坏或修改其中的数据。
而区块链技术则容许数据库存放在全球成千上万的电脑上，每个人的账本通过点对点网络进行同步，网络中任何用户一旦增加一笔交易，交易信息将通过网络通知其他用户验证，记录到各自的账本中。区块链之所以得其名是因为它是由一个个包含交易信息的区块（blockquan）从后向前有序链接起来的数据结构。
很多人对区块链的疑问是，如果每一个用户都拥有一个独立的账本，那么是否意味着可以在自己的账本上添加任意的交易信息，而成千上万个账本又如何保证记账的一致性？ 解决记账一致性问题正是区块链共识机制的目标 。区块链共识机制旨在保证分布式系统里所有节点中的数据完全相同并且能够对某个提案（proposal）（例如是一项交易纪录）达成一致。然而分布式系统由于引入了多个节点，所以系统中会出现各种非常复杂的情况；随着节点数量的增加，节点失效或故障、节点之间的网络通信受到干扰甚至阻断等就变成了常见的问题，解决分布式系统中的各种边界条件和意外情况也增加了解决分布式一致性问题的难度。
区块链又可分为三种：
公有链：全世界任何人都可以随时进入系统中读取数据、发送可确认交易、竞争记账的区块链。公有链通常被认为是“完全去中心化“的，因为没有任何人或机构可以控制或篡改其中数据的读写。公有链一般会通过代币机制鼓励参与者竞争记账，来确保数据的安全性。
联盟链：联盟链是指有若干个机构共同参与管理的区块链。每个机构都运行着一个或多个节点，其中的数据只允许系统内不同的机构进行读写和发送交易，并且共同来记录交易数据。这类区块链被认为是“部分去中心化”。
私有链：指其写入权限是由某个组织和机构控制的区块链。参与节点的资格会被严格的限制，由于参与的节点是有限和可控的，因此私有链往往可以有极快的交易速度、更好的隐私保护、更低的交易成本、不容易被恶意攻击、并且能够做到身份认证等金融行业必须的要求。相比中心化数据库，私有链能够防止机构内单节点故意隐瞒或篡改数据。即使发生错误，也能够迅速发现来源，因此许多大型金融机构在目前更加倾向于使用私有链技术。
二、区块链共识机制的分类
解决分布式一致性问题的难度催生了数种共识机制，它们各有其优缺点，亦适用于不同的环境及问题。被众人常识的共识机制有：
l PoW（Proof of Work）工作量证明机制
l PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制
l DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制
l PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法
l DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法
l SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议
l RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法
l Pool验证池共识机制
（一）PoW（Proof of Work）工作量证明机制
1. 基本介绍
在该机制中，网络上的每一个节点都在使用SHA256哈希函数(hash function) 运算一个不断变化的区块头的哈希值 (hash sum)。 共识要求算出的值必须等于或小于某个给定的值。 在分布式网络中，所有的参与者都需要使用不同的随机数来持续计算该哈希值，直至达到目标为止。当一个节点的算出确切的值，其他所有的节点必须相互确认该值的正确性。之后新区块中的交易将被验证以防欺诈。
在比特币中，以上运算哈希值的节点被称作“矿工”，而PoW的过程被称为“挖矿”。挖矿是一个耗时的过程，所以也提出了相应的激励机制（例如向矿工授予一小部分比特币）。PoW的优点是完全的去中心化，其缺点是消耗大量算力造成了的资源浪费，达成共识的周期也比较长，共识效率低下，因此其不是很适合商业使用。
2. 加密货币的应用实例
比特币(Bitcoin) 及莱特币(Litecoin)。以太坊(Ethereum) 的前三个阶段（Frontier前沿、Homestead家园、Metropolis大都会）皆采用PoW机制，其第四个阶段 (Serenity宁静) 将采用权益证明机制。PoW适用于公有链。
PoW机制虽然已经成功证明了其长期稳定和相对公平，但在现有框架下，采用PoW的“挖矿”形式，将消耗大量的能源。其消耗的能源只是不停的去做SHA256的运算来保证工作量公平，并没有其他的存在意义。而目前BTC所能达到的交易效率为约5TPS（5笔/秒），以太坊目前受到单区块GAS总额的上限，所能达到的交易频率大约是25TPS，与平均千次每秒、峰值能达到万次每秒处理效率的VISA和MASTERCARD相差甚远。
3. 简图理解模式
（ps：其中A、B、C、D计算哈希值的过程即为“挖矿”，为了犒劳时间成本的付出，机制会以一定数量的比特币作为激励。）
（Ps：PoS模式下，你的“挖矿”收益正比于你的币龄(币的数量*天数)，而与电脑的计算性能无关。我们可以认为任何具有概率性事件的累计都是工作量证明，如淘金。假设矿石含金量为p% 质量, 当你得到一定量黄金时，我们可以认为你一定挖掘了1/p 质量的矿石。而且得到的黄金数量越多，这个证明越可靠。）
（二）PoS（Proof of Stake）股权/权益证明机制
1.基本介绍
PoS要求人们证明货币数量的所有权，其相信拥有货币数量多的人攻击网络的可能性低。基于账户余额的选择是非常不公平的，因为单一最富有的人势必在网络中占主导地位，所以提出了许多解决方案。
在股权证明机制中，每当创建一个区块时，矿工需要创建一个称为“币权”的交易，这个交易会按照一定比例预先将一些币发给矿工。然后股权证明机制根据每个节点持有代币的比例和时间（币龄）， 依据算法等比例地降低节点的挖矿难度，以加快节点寻找随机数的速度，缩短达成共识所需的时间。
与PoW相比，PoS可以节省更多的能源，更有效率。但是由于挖矿成本接近于0，因此可能会遭受攻击。且PoS在本质上仍然需要网络中的节点进行挖矿运算，所以它同样难以应用于商业领域。
2.数字货币的应用实例
PoS机制下较为成熟的数字货币是点点币（Peercoin）和未来币（NXT），相比于PoW，PoS机制节省了能源，引入了" 币天 "这个概念来参与随机运算。PoS机制能够让更多的持币人参与到记账这个工作中去，而不需要额外购买设备（矿机、显卡等）。每个单位代币的运算能力与其持有的时间长成正相关，即持有人持有的代币数量越多、时间越长，其所能签署、生产下一个区块的概率越大。一旦其签署了下一个区块，持币人持有的币天即清零，重新进入新的循环。
PoS适用于公有链。
3.区块签署人的产生方式
在PoS机制下，因为区块的签署人由随机产生，则一些持币人会长期、大额持有代币以获得更大概率地产生区块，尽可能多的去清零他的"币天"。因此整个网络中的流通代币会减少，从而不利于代币在链上的流通，价格也更容易受到波动。由于可能会存在少量大户持有整个网络中大多数代币的情况，整个网络有可能会随着运行时间的增长而越来越趋向于中心化。相对于PoW而言，PoS机制下作恶的成本很低，因此对于分叉或是双重支付的攻击，需要更多的机制来保证共识。稳定情况下，每秒大约能产生12笔交易，但因为网络延迟及共识问题，需要约60秒才能完整广播共识区块。长期来看，生成区块（即清零"币天"）的速度远低于网络传播和广播的速度，因此在PoS机制下需要对生成区块进行"限速"，来保证主网的稳定运行。
4.简图理解模式
（PS：拥有越多“股份”权益的人越容易获取账权。是指获得多少货币，取决于你挖矿贡献的工作量，电脑性能越好，分给你的矿就会越多。）
（在纯POS体系中，如NXT，没有挖矿过程，初始的股权分配已经固定，之后只是股权在交易者之中流转，非常类似于现实世界的股票。）
（三）DPoS（Delegated Proof of Stake）股份授权证明机制
1.基本介绍
由于PoS的种种弊端，由此比特股首创的权益代表证明机制 DPoS（Delegated Proof of Stake）应运而生。DPoS 机制中的核心的要素是选举，每个系统原生代币的持有者在区块链里面都可以参与选举，所持有的代币余额即为投票权重。通过投票，股东可以选举出理事会成员，也可以就关系平台发展方向的议题表明态度，这一切构成了社区自治的基础。股东除了自己投票参与选举外，还可以通过将自己的选举票数授权给自己信任的其它账户来代表自己投票。
具体来说， DPoS由比特股（Bitshares）项目组发明。股权拥有着选举他们的代表来进行区块的生成和验证。DPoS类似于现代企业董事会制度，比特股系统将代币持有者称为股东，由股东投票选出101名代表， 然后由这些代表负责生成和验证区块。 持币者若想称为一名代表，需先用自己的公钥去区块链注册，获得一个长度为32位的特有身份标识符，股东可以对这个标识符以交易的形式进行投票，得票数前101位被选为代表。
代表们轮流产生区块，收益（交易手续费）平分。DPoS的优点在于大幅减少了参与区块验证和记账的节点数量，从而缩短了共识验证所需要的时间，大幅提高了交易效率。从某种角度来说，DPoS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化优势。优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。缺点：投票积极性不高，绝大部分代币持有者未参与投票；另整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的。
DPoS机制要求在产生下一个区块之前，必须验证上一个区块已经被受信任节点所签署。相比于PoS的" 全民挖矿 "，DPoS则是利用类似" 代表大会 "的制度来直接选取可信任节点，由这些可信任节点（即见证人）来代替其他持币人行使权力，见证人节点要求长期在线，从而解决了因为PoS签署区块人不是经常在线而可能导致的产块延误等一系列问题。 DPoS机制通常能达到万次每秒的交易速度，在网络延迟低的情况下可以达到十万秒级别，非常适合企业级的应用。 因为公信宝数据交易所对于数据交易频率要求高，更要求长期稳定性，因此DPoS是非常不错的选择。
2. 股份授权证明机制下的机构与系统
理事会是区块链网络的权力机构，理事会的人选由系统股东（即持币人）选举产生，理事会成员有权发起议案和对议案进行投票表决。
理事会的重要职责之一是根据需要调整系统的可变参数，这些参数包括：
l 费用相关：各种交易类型的费率。
l 授权相关：对接入网络的第三方平台收费及补贴相关参数。
l 区块生产相关：区块生产间隔时间，区块奖励。
l 身份审核相关：审核验证异常机构账户的信息情况。
l 同时，关系到理事会利益的事项将不通过理事会设定。
在Finchain系统中，见证人负责收集网络运行时广播出来的各种交易并打包到区块中，其工作类似于比特币网络中的矿工，在采用 PoW(工作量证明)的比特币网络中，由一种获奖概率取决于哈希算力的抽彩票方式来决定哪个矿工节点产生下一个区块。而在采用 DPoS 机制的金融链网络中，通过理事会投票决定见证人的数量，由持币人投票来决定见证人人选。入选的活跃见证人按顺序打包交易并生产区块，在每一轮区块生产之后，见证人会在随机洗牌决定新的顺序后进入下一轮的区块生产。
3. DPoS的应用实例
比特股(bitshares) 采用DPoS。DPoS主要适用于联盟链。
4.简图理解模式
（四）PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错算法
1. 基本介绍
PBFT是一种基于严格数学证明的算法，需要经过三个阶段的信息交互和局部共识来达成最终的一致输出。三个阶段分别为预备 (pre-prepare)、准备 (prepare)、落实 (commit)。PBFT算法证明系统中只要有2/3比例以上的正常节点，就能保证最终一定可以输出一致的共识结果。换言之，在使用PBFT算法的系统中，至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点 (包括有意误导、故意破坏系统、超时、重复发送消息、伪造签名等的节点，又称为”拜占庭”节点)。
2. PBFT的应用实例
著名联盟链Hyperledger Fabric v0.6采用的是PBFT，v1.0又推出PBFT的改进版本SBFT。PBFT主要适用于私有链和联盟链。
3. 简图理解模式
上图显示了一个简化的PBFT的协议通信模式，其中C为客户端，0 – 3表示服务节点，其中0为主节点，3为故障节点。整个协议的基本过程如下：
(1) 客户端发送请求，激活主节点的服务操作；
(2) 当主节点接收请求后，启动三阶段的协议以向各从节点广播请求；
(a) 序号分配阶段，主节点给请求赋值一个序号n，广播序号分配消息和客户端的请求消息m，并将构造pre-prepare消息给各从节点；
(b) 交互阶段，从节点接收pre-prepare消息，向其他服务节点广播prepare消息；
(c) 序号确认阶段，各节点对视图内的请求和次序进行验证后，广播commit消息，执行收到的客户端的请求并给客户端响应。
(3) 客户端等待来自不同节点的响应，若有m+1个响应相同，则该响应即为运算的结果；
（五）DBFT（Delegated Byzantine Fault Tolerance）授权拜占庭容错算法
1. 基本介绍
DBFT建基于PBFT的基础上，在这个机制当中，存在两种参与者，一种是专业记账的“超级节点”，一种是系统当中不参与记账的普通用户。普通用户基于持有权益的比例来投票选出超级节点，当需要通过一项共识（记账）时，在这些超级节点中随机推选出一名发言人拟定方案，然后由其他超级节点根据拜占庭容错算法（见上文），即少数服从多数的原则进行表态。如果超过2/3的超级节点表示同意发言人方案，则共识达成。这个提案就成为最终发布的区块，并且该区块是不可逆的，所有里面的交易都是百分之百确认的。如果在一定时间内还未达成一致的提案，或者发现有非法交易的话，可以由其他超级节点重新发起提案，重复投票过程，直至达成共识。
2. DBFT的应用实例
国内加密货币及区块链平台NEO是 DBFT算法的研发者及采用者。
3. 简图理解模式
假设系统中只有四个由普通用户投票选出的超级节点，当需要通过一项共识时，系统就会从代表中随机选出一名发言人拟定方案。发言人会将拟好的方案交给每位代表，每位代表先判断发言人的计算结果与它们自身纪录的是否一致，再与其它代表商讨验证计算结果是否正确。如果2/3的代表一致表示发言人方案的计算结果是正确的，那么方案就此通过。
如果只有不到2/3的代表达成共识，将随机选出一名新的发言人，再重复上述流程。这个体系旨在保护系统不受无法行使职能的领袖影响。
上图假设全体节点都是诚实的，达成100%共识，将对方案A（区块）进行验证。
鉴于发言人是随机选出的一名代表，因此他可能会不诚实或出现故障。上图假设发言人给3名代表中的2名发送了恶意信息（方案B），同时给1名代表发送了正确信息（方案A）。
在这种情况下该恶意信息（方案B）无法通过。中间与右边的代表自身的计算结果与发言人发送的不一致，因此就不能验证发言人拟定的方案，导致2人拒绝通过方案。左边的代表因接收了正确信息，与自身的计算结果相符，因此能确认方案，继而成功完成1次验证。但本方案仍无法通过，因为不足2/3的代表达成共识。接着将随机选出一名新发言人，重新开始共识流程。
上图假设发言人是诚实的，但其中1名代表出现了异常；右边的代表向其他代表发送了不正确的信息（B）。
在这种情况下发言人拟定的正确信息（A）依然可以获得验证，因为左边与中间诚实的代表都可以验证由诚实的发言人拟定的方案，达成2/3的共识。代表也可以判断到底是发言人向右边的节点说谎还是右边的节点不诚实。
（六）SCP (Stellar Consensus Protocol ) 恒星共识协议
1. 基本介绍
SCP 是 Stellar (一种基于互联网的去中心化全球支付协议) 研发及使用的共识算法，其建基于联邦拜占庭协议 (Federated Byzantine Agreement) 。传统的非联邦拜占庭协议（如上文的PBFT和DBFT）虽然确保可以通过分布式的方法达成共识，并达到拜占庭容错 (至多可以容忍不超过系统全部节点数量1/3的失效节点)，它是一个中心化的系统 — 网络中节点的数量和身份必须提前知晓且验证过。而联邦拜占庭协议的不同之处在于它能够去中心化的同时，又可以做到拜占庭容错。
[…]
（七）RPCA（Ripple Protocol Consensus Algorithm）Ripple共识算法
1. 基本介绍
RPCA是Ripple（一种基于互联网的开源支付协议，可以实现去中心化的货币兑换、支付与清算功能）研发及使用的共识算法。在 Ripple 的网络中，交易由客户端（应用）发起，经过追踪节点（tracking node）或验证节点（validating node）把交易广播到整个网络中。追踪节点的主要功能是分发交易信息以及响应客户端的账本请求。验证节点除包含追踪节点的所有功能外，还能够通过共识协议，在账本中增加新的账本实例数据。
Ripple 的共识达成发生在验证节点之间，每个验证节点都预先配置了一份可信任节点名单，称为 UNL（Unique Node List）。在名单上的节点可对交易达成进行投票。共识过程如下：
(1) 每个验证节点会不断收到从网络发送过来的交易，通过与本地账本数据验证后，不合法的交易直接丢弃，合法的交易将汇总成交易候选集（candidate set）。交易候选集里面还包括之前共识过程无法确认而遗留下来的交易。
(2) 每个验证节点把自己的交易候选集作为提案发送给其他验证节点。
(3) 验证节点在收到其他节点发来的提案后，如果不是来自UNL上的节点，则忽略该提案；如果是来自UNL上的节点，就会对比提案中的交易和本地的交易候选集，如果有相同的交易，该交易就获得一票。在一定时间内，当交易获得超过50%的票数时，则该交易进入下一轮。没有超过50%的交易，将留待下一次共识过程去确认。
(4) 验证节点把超过50%票数的交易作为提案发给其他节点，同时提高所需票数的阈值到60%，重复步骤(3)、步骤(4)，直到阈值达到80%。
(5) 验证节点把经过80%UNL节点确认的交易正式写入本地的账本数据中，称为最后关闭账本（last closed ledger），即账本最后（最新）的状态。
在Ripple的共识算法中，参与投票节点的身份是事先知道的，因此，算法的效率比PoW等匿名共识算法要高效，交易的确认时间只需几秒钟。这点也决定了该共识算法只适合于联盟链或私有链。Ripple共识算法的拜占庭容错（BFT）能力为（n-1）/5，即可以容忍整个网络中20%的节点出现拜占庭错误而不影响正确的共识。
2. 简图理解模式
共识过程节点交互示意图：
共识算法流程：
（八）POOL验证池共识机制
Pool验证池共识机制是基于传统的分布式一致性算法（Paxos和Raft）的基础上开发的机制。Paxos算法是1990年提出的一种基于消息传递且具有高度容错特性的一致性算法。过去, Paxos一直是分布式协议的标准，但是Paxos难于理解，更难以实现。Raft则是在2013年发布的一个比Paxos简单又能实现Paxos所解决问题的一致性算法。Paxos和Raft达成共识的过程皆如同选举一样，参选者需要说服大多数选民(服务器)投票给他，一旦选定后就跟随其操作。Paxos和Raft的区别在于选举的具体过程不同。而Pool验证池共识机制即是在这两种成熟的分布式一致性算法的基础上，辅之以数据验证的机制。