拜占庭將軍問題
拜占庭將軍問題是leslie lamport（2023年的圖靈獎得主）用來為描述分布式系統一致性問題（distributed consensus）在**中抽象出來乙個著名的例子。
這個例子大意是這樣的：
拜占庭帝國想要進攻乙個強大的敵人，為此派出了10支軍隊去包圍這個敵人。這個敵人雖不比拜占庭帝國，但也足以抵禦5支常規拜占庭軍隊的同時襲擊。他們任一支軍隊單獨進攻都毫無勝算，除非有至少6支軍隊（一半以上）同時襲擊才能攻下敵國。他們分散在敵國的四周，依靠通訊兵騎馬相互通訊來協商進攻意向及進攻時間。困擾這些將軍的問題是，他們不確定他們中是否有叛徒，叛徒可能擅自變更進攻意向或者進攻時間。在這種狀態下，拜占庭將軍們怎麼才能保證有多於6支軍隊在同一時間一起發起進攻，從而贏取戰鬥？
在拜占庭問題裡，各軍隊最重要的事情是：所有將軍如何能過達成共識去攻打敵國或者都不進攻以避免損失。
達成共識並非坐下來開個會那麼簡單，有的將軍心機深不可測，口是心非，如果有叛徒，可能會出現各種問題：
叛徒可能欺騙某些將軍自己將採取進攻行動。
叛徒可能慫恿其他將軍行動。
叛徒可能迷惑其他將軍，使他們接受不一致的資訊，從而感到迷惑。
針對拜占庭問題的深入研究，科學家們得出乙個結論： 若叛徒數為m，則將軍總數n>=3m+1時才有解
解決方案
每個將軍給其他所有的將軍傳送訊息，然後根據收到的所有訊息以少數服從多說的原則決定是否進攻。
原理如下：
拜占庭將軍問題.png
這裡假設有乙個叛徒，則至少有4個將軍。如上圖所示，假設a,c,d為忠將，b為叛將。進攻為1，不進攻為0。假設a先發給bcd進攻的訊息，則cd為忠將，接到進攻的訊息後，也將收到的進攻訊息發出去。而b為搗亂，會說收到的訊息為不進攻。這樣acd都會收到2個進攻1個不進攻，按照少數服從多數原則，他們都會選擇進攻，這樣發起進攻的軍隊將會多於50%。
假設將軍a是叛將，則他會向三位將軍發出不同的訊息，比如上次的2次進攻，1次不進攻。而bcd三位忠將都會將收到的訊息如實發出去。最後少數服從多數原則，三位忠將還是能達成進攻的共識。其他情況大家可以嘗試推理一下，都是可以達成共識的。
缺點：如果存在大量的節點，每個節點要向全網傳送大量訊息。
2 . pow共識機制
pow（工作量證明 ）通過計算乙個數值（ nonce ），使得拼揍上交易資料後內容的 hash 值滿足一定的條件。在節點成功找到滿足的hash值之後，會馬上對全網進行廣播打包區塊，網路的節點收到廣播打包區塊，會立刻對其進行驗證。
如果驗證通過，則表明已經有節點成功解迷，自己就不再競爭當前區塊打包，而是選擇接受這個區塊，記錄到自己的賬本中，然後進行下乙個區塊的雜湊運算。網路中只有最快算出答案的區塊，才會新增到賬本中，其他的節點進行複製，這樣就保證了整個賬本的唯一性。
怎麼防止惡意節點：要想獲得記賬權，就要耗費大量的算力去進行雜湊運算，付出了很多成本。人是理性的，是逐利的，如果不作惡，正確的記賬，就會獲得獎勵。而如果有任何的作弊行為，都會導致網路的節點驗證不通過，直接丟棄其打包的區塊，這個區塊就無法記錄到總賬本中就不會得到獎勵，而付出的算力也就白白付出了，相當於受到了懲罰。兩相權衡，人們就失去了作惡的動機。因此在巨大的挖礦成本下，也使得礦工自覺自願的遵守位元幣系統的共識協議，也就確保了整個系統的安全。
分叉：當有兩名礦工在幾乎在同一時間，各自都得了正確的答案，便立即傳播自己的區塊到網路中，先是傳播給鄰近的節點而後傳播到整個網路。每個收到有效區塊的節點都會將其併入並延長區塊鏈。假如這兩個正確的區塊分別為a、b，則有的節點會先收到a區塊並將a加入區塊鏈，而有的節點會先收到b。這時就導致了區塊鏈分叉。
最長鏈原則：剛開始分叉時曠工都在自己收到的區塊的基礎上進行延伸，兩個塊都收到的節點，會把其中長度更長的一條作為主鏈，另一條作為備用鏈儲存（儲存是因為備用鏈將來可能會超過主鏈長度成為新主鏈）。這樣一段時間後所有曠工都會切換到最長的那條鏈，從而解決分叉問題。
為什麼10分鐘出乙個塊：如果出塊時間過短，也就意味著挖礦難度降低，這時就會有更大的機率多個曠工同時算出答案。又由於剛產生的區塊在全網廣播時需要一定的時間，其他節點也很容易收到不同的區塊。簡單來說就是出塊過快容易導致頻繁分叉。但是出塊慢也有代價：確認時間變長了。
51%算力攻擊：理論上，當攻擊者掌握了51%的全網算力時，其攻擊總是能成功。因為他總能讓自己的鏈成為最長的鏈。但是，如果他攻擊位元幣系統，位元幣將不具備可信性，以至位元幣必然崩盤，一文不值。這對他顯然百害無一利。舉個例子：現在有幾個國家的原子彈都足以毀滅地球，但他們會這麼幹嗎？
電力消耗：位元幣因為挖礦，消耗了大量電力，這是它的一大缺點。並且隨著位元幣**越來高，全網算力越來越大，電力消耗也將越來越大。
to be continued…
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