共識算法
區塊鏈中最重要的便是共識算法，比特幣使用的是POW（Proof of Work，工作量證明），以太幣使用的是POS（Proof of Stake，股權證明）使得算力變的不怎么重要了，而今POS的變體DPOS（Delegated Proof of Stake，股份授權證明）進一步削減算力的浪費，同時也加強了區塊鏈的安全性。
不過，對於不需要貨幣體系的許可鏈或者私有鏈而言，絕對信任的節點，以及高效的需求上述共識算法並不能夠提供，因此對於這樣的區塊鏈，傳統的一致性算法成為首選，PBFT（拜占庭容錯）、PAXOS、RAFT。
PBFT（拜占庭容錯）
這是一種基於消息傳遞的一致性算法，算法經過三個階段達成一致性，這些階段可能因為失敗而重復進行。
假設節點總數為3f+1，f為拜贊庭錯誤節點：
1、當節點發現leader作惡時，通過算法選舉其他的replica為leader。
2、leader通過pre-prepare 消息把它選擇的 value廣播給其他replica節點，其他的replica節點如果接受則發送 prepare，如果失敗則不發送。
3、一旦2f個節點接受prepare消息，則節點發送commit消息。
4、當2f+1個節點接受commit消息后，代表該value值被確定
如下圖表示了4個節點，0為leader，同時節點3為fault節點，該節點不響應和發出任何消息。最終節點狀態達到commited時，表示該輪共識成功達成。
其中C為發送請求端，0123為服務端，3為宕機的服務端，具體步驟如下：
1. Request：請求端C發送請求到任意一節點，這里是0
2. Pre-Prepare：服務端0收到C的請求后進行廣播，擴散至123
3. Prepare：123,收到后記錄並再次廣播，1->023，2->013，3因為宕機無法廣播
4. Commit：0123節點在Prepare階段，若收到超過一定數量的相同請求，則進入Commit階段，廣播Commit請求
5.Reply：0123節點在Commit階段，若收到超過一定數量的相同請求，則對C進行反饋
根據上述流程，在 N ≥ 3F + 1 的情況下一致性是可能解決，N為總計算機數，F為有問題的計算機總數
N=4 F=0 時：
| 得到數據 | 最終數據 | |
| A | 1 1 1 1 | 1 |
| B | 1 1 1 1 | 1 |
| C | 1 1 1 1 | 1 |
| D | 1 1 1 1 | 1 |
N=4 F=1 時：
| 得到數據 | 最終數據 | |
| A | 1 1 1 0 | 1 |
| B | 1 1 0 1 | 1 |
| C | 1 0 1 1 | 1 |
| D | 0 1 1 1 | 1 |
N=4 F=2 時：
| 得到數據 | 最終數據 | |
| A | 1 1 0 0 | NA |
| B | 1 0 0 1 | NA |
| C | 0 0 1 1 | NA |
| D | 0 1 1 0 | NA |
由此可以看出，拜占庭容錯能夠容納將近1/3的錯誤節點誤差，IBM創建的Hyperledger就是使用了該算法作為共識算法。
優點：上述共識算法都脫離不了幣的存在，系統的正常運轉必須有幣的獎勵機制，系統的安全性實際上是由系統幣的持有者維護保證。當我們區塊鏈系統實際運用到商業應用時，由其承載的資產價值可能遠遠超出系統發行的幣的價值，如果由幣的持有者保證系統的安全及穩定性將是不可靠的 。
1）系統運轉可以脫離幣的存在，pbft算法共識各節點由業務的參與方或者監管方組成，安全性與穩定性由業務相關方保證。
2）共識的時延大約在2~5秒鍾，基本達到商用實時處理的要求。
3）共識效率高，可滿足高頻交易量的需求。
應用：央行的數字貨幣、布萌區塊鏈。
作者：JoannaD
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來源：知乎
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