共识

以太坊网络中的共识是指多个节点或代理在给定的时间点就区块链状态达成一致的能力。这与传统的定义为个人或群体之间的一般协议的共识密切相关但不同。在这里，社区必须解决在技术上（在网络内）和社交上达成共识的挑战（以确保协议不会分叉或破裂）。本章将概述建立共识的一些技术方法。

当涉及区块链上分散记录保存和验证的核心功能时，单独依靠信任来确保添加到账本的信息是正确的可能会成为问题。这种挑战在去中心化网络中更为明显，因为没有中央实体来决定什么应该和不应该被视为是真实的。缺乏一个中央决策实体是区块链受欢迎程度的主要吸引力之一，因为系统能够抵抗审查制度，并且无需对许可或信息获取权限的依赖。然而，这些好处可能带来成本，因为如果没有可信的仲裁员，任何分歧，欺骗或差异都需要使用数学，经济或社会技术进行协调。因此，分散的系统更有抵御攻击的能力，但在应对变化时却不那么果断。

获得共识和信任信息的能力将对区块链技术作为资产类别和技术的未来采用和实用具有重要意义。为了应对这一挑战并保持权力下放的重要性，社区不断尝试不同共识模式，我们将在本章中探讨。

共识度量

共识度量是可测量的数据，区块链网络的节点必须在该数据上达成一致，以便为每个块中包含的数据建立并保持一致。在区块链技术中，每次将新块添加到链中时，每个网络节点都会测量并批准一致性度量。作为共识度量的结果，区块链充当了从一个确定可验证的事实延伸到下一个事实的真理链。由于共识度量，区块链协议的节点变为 迷你公证人 mini-notaries，能够从真实的节点中立即分辨出区块链的错误副本，并将该事实报告给整个网络。这些措施是必需的，以便阻止通过提交包含虚假信息的区块来欺骗网络不良行为者。由于一致性度量，区块链不仅建立了的完整性，而且长期保持不变。共识度量有多种形式，但对于此讨论而言，最重要的两种是基于风险的度量和基于工作量的度量。

基于Hash的度量

通常称为工作量证明（PoW）度量，这些度量建立了共识，因为使用它们的协议将计算机设置为查找难题的答案。找到适合网络参数的散列的难题要求节点提交处理能力并使用电力与其他节点竞争以提出有效的哈希。为了便于说明，可以考虑超级计算机，它的唯一工作就是在整数空间中搜索素数。现在考虑由普通计算机组成的整个网络。这些计算机放在一起时，可以说具有超级计算机的组合计算能力。这个计算机网络的唯一工作类似于搜索另一种称为SHA-256哈希的数字的可能数字。这些数字具有独特的属性，就像素数一样，尽管在生成符合网络设定标准的哈希方面存在很大困难，但在发现时可以轻松验证它们。想象计算哈希和验证哈希的一种方法是使用拼图游戏类比。这个难题非常困难且耗时，但是一眼就能看出它是否已经完成。

当准确计算SHA-256哈希值时，它们可用作证明已使用一定量的计算能力来查找数字的证明。最新的素数是asciimath：[2^(77,232,917）- 1]。它是由计算机发现的，就像计算机发现的SHA-256哈希一样。SHA-256哈希比新素数更容易找到，但是找到哈希的固有难点在于基于哈希的度量得出它们的能力。

每个SHA-256哈希都有64个十六进制字符。例如，这里是单词“yank”的SHA-256哈希。“yank”（SHA-256）= 45F1B9FC8FD5F760A2134289579DF920AA55830F2A23DCF50D34E16C1292D7E0

将其与三个字母“yan”的SHA-256哈希：

“yan”（SHA-256）= 281ACA1A80B52620BD717E8B14A0386B8ADA92AE859AC2C8A2AC222EFA0​​2EDBB

两个字母“ya”的SHA-256哈希：

“ya”（SHA-256）= 6663103A3E47EFC879EA31FA38458BE23BE0CE0895F3D8B27B7EA19A1120B3D4

单个字母“y”的SHA-256哈希：

“y”（SHA-256）= A1FCE4363854FF888CFF4B8E7875D600C2682390412A8CF79B37D0B11148B0FA

基于哈希的度量验证

如果你对足够多的随机短语进行了哈希，有点像打字机上的猴子，最终你会发现一个匹配特定模式的哈希。在哈希为“ya”的情况下，请注意它以模式“666”开头。这类似于比特币，但比特币要求找到与以“000”开头的模式匹配的哈希值。可以通过将前一个区块中的信息插入到SHA-256哈希算法中来创建的任何哈希，并用于创建下一个块，只要它在数字中具有正确数量的前导零，网络就会认可，并且区块奖励将是你的。

由于想要挖掘比特币的人数不断增加，因此每秒寻找SHA-256哈希值的算力总是越来越多。比特币软件通过自动调整共识度量的难度来处理这种意外事件，增加前导零的数量以形成共识。这可以保证新块的创建时间与前面的块大致相同。对于比特币网络，为十分钟，但可以轻松更改。在以太坊中，平均区块生成时间约为10秒。