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摘要：区块链是一个去中心化的分布式账本数据库。基于去中心化和分布式的特点，区块链系统会存在一致性和信任问题。如何让失信的参与者达成共识？这时候就需要依靠可靠的共识算法了。
本文分享自华为云社区《【云小课】应用平台第18课 区块链关键技术之一：共识算法》。作者：应用万花筒。
共识算法到底是什么？
所谓共识，字面意思就是大家都同意。例如，在一场篮球比赛中，所有参与者必须就比赛规则达成共识，才能正常进行比赛。简单来说，共识算法是指在区块链网络中，通过算法让所有参与者对某个结果达成一致的一套规则。
为什么区块链需要共识算法？如果没有共识算法，在一个去中心化的区块链网络中，每个参与者都有一个账本，任何人都可以随意篡改账本内容，然后说自己的账本是合法的。那不是制度乱了吗？方圆没有规则是不可能的。共识算法作为区块链技术的核心和基础，就像一个国家的法律，使区块链实现了交易的去中心化，同时保证了每笔交易在所有记账节点上的一致性和正确性，得到了所有参与者的认可。
那么区块链技术的首次应用比特币是如何解决这个问题的呢？在中本聪的《比特币白皮书》中提到，使用PoW:Proof of Work (PoW)作为比特币的共识算法。POW简单理解，就是你通过工作量攫取决策权，工作越多越有机会获得记账权(比如比特币)。
除了工作量证明，区块链系统中常见的一致性算法有哪些？
共识算法的例子由于区块链系统的去中心化、开放性、可扩展的特点，需要不同的共识算法来实现不同的应用场景，因此产生了许多类型的共识算法，如工作量证明PoW(工作证明)、公平证明PoS(股权证明)、DPoS(委托股权证明(DPOS)、实用拜占庭容错(PBFT)、权限证明(POA)、流逝时间证明(POET)、容量证明PoC(容量证明)、空间证明PoS Space(空间证明)等。
接下来简单介绍一下这三种常见的一致性算法在工作量证明PoW（Proof of Work）， 权益证明PoS（Proof of Stake），委托权益证明DPoS（Delegated Proof of Stake）.区块链应用中的应用：如图所示：
三种一致性算法的区别请参见下表1-1:
表1-1一致性算法
一般来说，每个共识算法都有自己的优势，需要结合实际应用场景选择合适的算法。
工作量证明，PoW主要依靠计算机的性能来决定记账，性能越高，获得记账权限的几率越大。但这会导致大量资源的浪费。这时候权利证明PoS出现了，主要解决了PoW机制中大量资源浪费的情况，即参与者持币时间越长，问题越简单，挖币概率越大；但容易出现垄断。在PoS的基础上，设计了类似于投票一致算法的DPoS。与PoW和PoS相比，d PoS机制的一个最大优点是达成共识的时间要短得多。
共识算法在华为云的应用华为云区块链服务(BCS)支持Hyperledger Fabric增强版和华为链服务，主要应用有快速拜占庭容错共识算法(FBFT)和Raft(CFT)。两种一致性算法的介绍见下图：
1.HyperledgerFabric织物增强版：支持快速拜占庭容错共识算法(FBFT)和Raft(CFT)共识算法.
带Hyp
erledger Fabric 为内核，基于华为云全栈可信能力，包括弹性服务器，企业级容器、安全和人工智能等服务，在保持无缝社区对接方式前提下，在可靠性、性能、隐私保护方面做了增强和提升，满足企业级和金融级业务要求。2、华为链服务：支持Raft(CFT)共识算法。
以BCS自主研发区块链内核为底座，结合可信硬件，具有高安全、高性能、高可扩展、强隐私保护等特点，满足企业级和金融级的可信和协同要求。
下期预告
听了区块链共识算法的介绍，是不是觉得很神奇呢。下期小编继续带着大家一起学习探讨区块链技术：智能合约，敬请期待，记得关注哦~~
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