区块链共识价值互联的不变协议抓住机遇—区块链及其它区块链是比特币的核心技术，是一个去中心化的数据库账本。起初，区块链技术并没有得到人们的广泛关注，但如今，世界上很多大型银行和科技公司都已逐渐意识到区块链将会是继互联网之后的另一个颠覆性的科技发展技术，并开始对其进行大量投资。术语下定义：区块链、分布式账本以及共识机制有可互换使用。本刊中，下列术语具有以区块链技术有望实现数字身份的建立，并使传统的纸张密集型流程自动化，这使得区块链技术成为未来金融服务的万灵丹。尽管有一些人对区块链技术持审慎态度，但有一件事是明确的，那就是毕马威中国将会继续研究和分析不同的案例，这也是毕马威中国与客户约定的一部分。我们相信，随着金融服务机构逐步意识到区块链的影响和作用，他们将会逐步把区块链技术应用到日常操作中。区块链:一种管理持续增长的、按序整理成区块并受保护以防篡改的交易记录的分布式账本数据库。分布式账本:不同于传统数据库技术的数字化所有权记录（因不需要中央管理员或中央数据存储）；这种账本能在点对点网络的不同节点之间相互复制，且各项交易均由私钥签署。共识机制:区块链或分布式账本技术应用的一种无需依赖中央机构来鉴定和验证某一数值或交易的机制。共识机制是所有区块链和分布式账本应用的基础。节点:保存账本副本的共识网络或服务器的成员或系统，并可担任不同角色，如发出、验证、接收和通知等。概括而言，节点可被视作虚拟机实例。共识—价值互联的不变协议1区块链的基本要素区块链作为分布式账本的其中一种，将交易以区块的形式进行排序和验证，并施以保护以防篡改。电脑网络通过加密的审由于该技术在参与者的节点上运行，能提供所需保密度，因此交易各方之间无需设置中间人，点与点之间亦无需进行信任计线索来保存和验证交易的共识记录。分布式账本意味着不验证。在有效执行的情况下，区块链具有快速、保密、可靠和低存在单一的中央机构（如结算所）来验证和执行交易，而参与成本的优势。者的电脑则被用作网络内的节点。区块链的核心是参与者之间的共识（参见图1第三、四步）。共这些节点的部分或全部将按商定算法（即共识机制）来验证，识之所以是关键，是因为在没有中央机构的情况下，参与者必并在合适的情况下，执行拟定交易。这些交易随后被加密并储须就规则及其应用方法达成一致；并同意使用这些规则来接存于节点的关联区块中，形成审计线索。受及记录拟定交易。图1:区块链是什么？区块链是在分布式账本中排序及验证交易的方式。应用区块链时，电脑网络以加密的审计线索来保存及验证交易的共识记录。交易启动–多方交易–所有交易都被记录，包括交易的日期，时间，当事人和要做交易的金额在网上发布/记录交易信息传播通过一致性验证和确认不可变的加密区块交易完成–本次交易按次序被加入到网络中的“区块”后提交–“区块”被广播到每一方和他们在网络中的节点–可以新增条目但不能删除–网络中的每个节点拥有账本的完整副本–计算机节点的网络验证，通过运行一个连续复制账本的软件来验证–网络核实，验证和批准；确认被广播到其他节点–共识（商定的数学机制）被记录，并作为信任机制的基础应用的共识机制–已确认的区块以线性和时间顺序加入链–提供了一个透明的交易记录；审计线索；可追溯的数字指纹–数据是普遍和持续的，并生成一个可靠的交易记录–节点可以访问一个共享的单一来源事实–区块链中一个完成的区块将让位于另一个区块BLOCKS2共识—价值互联的不变协议区块链的基本要素如图1所示，交易一经创建和发布，即署有交易发起人的签名，签署表示获得授权以支付金钱、订立合同或传递与交易相关的数据指标。交易在签署后即可生效并包含执行需要的所有信息。交易被发送至区块链网络的一个节点，该节点将根据预先设定标准来验证交易。无效交易会被废弃，而有效交易则会被传送至另外三到四个关联节点，这些节点将进一步验证交易并将交易传到其对等端，直至该交易到达网络中的所有节点。这种蔓延式的方法确保有效交易在数秒之内到达网络中的所有共识共识概念：昨日与今天建立共识当然不是一个新的概念。共识在人类开始群体生活之时便已存在。从最基本的层面上说，共识只是一种让一个多样化团体在不发生冲突的情况下作出决策的方法。根据EdwardShils的“共识理念”，共识的达成需以下三个条件：–团体成员共同接受法律、规则和规范–团体成员一致认可实施这些法规的机构节点。只要发送者使用多于一个节点来确保交易传播，那么它–身份认同或团结意识，这样团体成员才会承认他们就就不需要信任用来传播交易的节点。接受者亦不需要信任发达成的共识而言是平等的。送者，原因是交易已被签署，且不包含任何机密信息或证书，如密钥。共识开始时作为社会运作的一个概念，但如今已成为计算机科学的重要组成部分。在过去30多年，电脑世界中一旦交易被验证并纳入区块，该交易便会在整个网络中传播。的共识机制已从一个抽象概念发展成分布式账本技术在整个网络达成共识和网络中的其他节点接受新区块后，该的重要支柱。区块就并入区块链中。一经区块链的记录和足够多的节点确认，该交易将成为公共账本的永久组成部分，区块链网络中的所有节点亦会视之为有效。可建立共识的机制很多，程序员和企业亦一直致力于开发新的机制。区块链采用何种共识机制是如何定义一个区块链的核心。在分布式账本中，共识机制是大部分（或全部）网络成员就某条数据或拟定交易的价值达成一致，并就此对账本进行更新的机制。换言之，共识机制是在参与节点之间1管理一系列连贯事实的规则和程序。共识算法允许关联机器连接起来进行工作，并在某些成员失效的情况下，工作仍能正常进行。这种容错能力是我们将于下文介绍当前最主流的共识机制。您会看到并不是区块链和分布式账本的另一主要优势，并有内置冗余余所有这些共识机制都是区块链。某些机制在“链外”仍可作为量以作备用。双边协议运作，对此我们将进行更详尽的分析。注：刊末附有术语表，为非专业人士解释某些常用术语。共识协议或共识平台是分布式账本技术的核心。用以建立共识的算法多种多样，并建基于性能、可扩展性、一致性、数据容量、治理、安全性和失效冗余等方面的要求。共识—价值互联的不变协议3共识共识机制如何运作共识机制的基本决定参数：–去中心化治理:单一中央机构不能提供交易不可改变性。–节点结构:节点通过既定方式来交换信息，可分多个阶段或层级。–身份验证:此流程验证参与者的身份。–完整性:验证交易的完整性，如通过加密算法。–不可否认性:验证假定发送者确实发送了信息。–隐私性:协助确保只有既定接收人才能读取信息。–容错性:即使某些节点或服务器失效或运行减慢，网络仍能高效、快速地运行。–性能:包括吞吐量、实时性、可扩展性和延迟。不同共识机制中的参数会存在巨大差异。我们在描述下列特定机制时将分析这些差异。图2:分布式共识机制概览分布式并行*Corda(R3CEV)*上述参数的一部分通过加密法中四个主要方法来执行，这四个方法使用数学公式来尝试确保安全性和隐私性。这四种方法包括公钥、私钥、散列法以及分层确定性密钥。共识机制和分布式账本技术概况图2展示了当前市面常见的分布式账本技术。注：主要术语定义请见附录1因技术更新日新月异，以下共识机制的种类和描述仅是近期某一时点（2016年4、5月）的概览。本文的目的并不是完整展示当前所有共识机制，而仅描述那些当前作为区块链建立的技术选项而被热切讨论和探索的机制。我们特此说明，这些共识机制中的大部分在区块链和分布式账本产生前已被应用。我们的分析中未包含任何传统的集中化数据库。比特币彩色币专有MetacoinsDAG(有向无环图)*公证通Casper*Ethereum(转移至PoS)PBFT(实用拜占庭容错)*派生PBFT(超级账本项目)*RBFT(冗余拜占庭容错，例如：Evernym)*SBFT(简化拜占庭容错，例如：Chain)开源分布式总账OpenchainPoET(消逝时间量证明)，由英特尔公司(SawtoothLake项目)开发*Ripple(发展成跨账本协议)*Stellar(Ripple的分支)节点到节点（N2N）工作量证明允许PBFT及其派生方案股权证明专有分布式账本分布式机制的类型许允股权委托证明联合共识Graphene*Steem*BitShares*轮转基于领导者的共识(包括)PAXOS/基于RAFT的衍生方案•指纳入本文分析范围的共识系统/分布式账本技术。详见下文的“主要发现”章节。注：某些DLT允许使用多种共识机制，且这些共识机制是可供设定的。右图为分布式机制的主要分类以供本文评估。MultiChain*Tendermint*4共识—价值互联的不变协议BigChainDB*RAFTPaxos(包括多种变种，如FastPaxos,EgalitarianPaxos等)Juno(Raft-HardenedTangaroa;JPProject)*Tangaroa*MenciusViewstampedreplicationZAB©2016毕马威会计师事务所—香港合伙制事务所，是与瑞士实体—毕马威国际合作组织(“毕马威国际”)相关联的独立成员所网络中的成员。版权所有，不得转载。