钟 增 胜

(1.中南大学 计算机学院，长沙 410083； 2.重庆工商大学 招生就业处，重庆 400067)

0 引 言

化名“中本聪”的学者在2008年发表了《比特币：一种点对点的电子现金系统》[1]论文后，在2009年1月开发出比特币系统。比特币系统通过算法实现了价值转移，不需要通过中介机构。2010年5月有人用1万比特币(BTC)购买价值为25美元的商品，确定了比特币最初单价为0.002 5美元[2]，在数字货币交易市场上，比特币价格在2017年12月达到2.0万美元，2021年2月达到5.8万美元[3]。

比特币的底层支撑技术是区块链，“中本聪”巧妙地将相关技术结合在一起构成区块链的核心技术，包括了P2P网络技术、哈希运算技术、非对称加密技术和PoW共识算法等，比特币是区块链系统目前最成功的应用，越来越多的商业应用场景引入区块链技术。

共识机制的核心是在共识算法保障下，在一定的时间内，解决分布式系统中状态的一致性问题，使得各节点承认且不可篡改。在区块链系统中，主要解决分布式场景下各节点交易数据和交易状态的一致性问题，实现去中心化的多方互信，共识算法是区块链的核心技术，是实现互联网从信息互联到价值互联的关键技术。

区块链按节点权限可分为公有链和许可链。公有链是指区块链节点没有准入机制，参与节点能随时加入或退出，代表性的共识算法主要有两种：一是工作量证明(Proof of Work，PoW)，通过消耗算力去获取记账权的概率，算力越大概率越高，优点是随机性强、公平性好，缺点是耗能、共识效率低。……