区块与共识（一）：解决竞选记账权的问题

我们常说双花和拜占庭将军问题，其实本质是共识问题。如果一个去中心化网络不能解决共识问题，那就一文不值。

回到昨天说的案例：A同时将1个比特币发给B和C。要解决这个问题，就是要让全网的所有节点都认为A发给了B，或者都认为A发给了C，这样就不怕那些“坏”节点捣乱了，你可以双花，但我们大家只认一个。

其实在前面已经用过一个办法，那就是先收到哪一笔就认哪一笔，但因为比特币节点分布全球，每个节点先收到的交易是不一样的，所以这个办法行不通。那我们能不能找一个权威的节点，以他收到的信息为准，然后大家都向他索要真信息？这是可以的，但我们又回到了“中心化”的老路子上去了，中心化的缺点之前说过了，这里就不多说了。

那么中本聪是怎么解决这个问题的呢？ 他的办法也是找一个权威的节点，但是这个权威的节点是变动的，不是固定某一个节点，这样就避免了“中心化”。

具体怎么实现的呢？比特币网络大概每10分钟就竞选一次记账权，每个节点都会先在自己的电脑上记账，把他收到的交易信息记到一个账本上，俗称“打包”。但是，只有拿到记账权的人，他记的账本大家才会认，他会把这个账本广播给所有节点。这里的账本就是区块。于是，整个过程完成，比特币这条区块链上又增加了一个新的区块。

这个方法说来简单，但其实要解决好几个问题：

1、要给记账人一些好处，要不谁吃饱了撑的跑来记账。
好处有两个，一是比特币网络凭空“创造”出一些比特币奖励给记账人，这个奖励每4年减半，现在一个区块奖励12.5个（所有的比特币最初都是这么凭空产生的）；二是从他打包的交易里收一点手续费。但是这个手续费，交易的发送者是可以自主决定出多少的。出得多当然交易速度就快，出得少交易就慢，因为区块是有大小限制的，记账人肯定优先把手续费出得多的交易打包，如果区块里还有空间，再考虑出得少的，如果没空间了，出得少的就只能往后排了，最后很有可能这个记账人不记，那个记账人也不记，一个个的10分钟就这么过去了，交易当然就慢了。

2、不给好处没人记，但给了好处，肯定又一堆人抢着记，这时候的问题就变成了用一个什么办法选出一个记账人。
办法就是解题，谁先解出来谁就负责记账，拿到奖赏。每次的题型都是一样的，考的都是哈希，但题目不一样。我们在讲哈希的那一篇说过，把一堆信息哈希出一串固定长度的数据很容易，但反过来从哈希值反推原始值是不可能的，只能用笨办法找各种原始值一个个去试，谁试得快谁就有优势，所以解题拼的是CPU的蛮力，这个蛮力也叫“算力”。每个区块里都有一个“难度系数”，这个难度系数决定了下一个区块的题目有多难，如果全网的算力太高了，那就把难度调高一点，反之则调低一点，反正就是保证全网在10分钟左右解出这道题，也就是保证大概10分钟出一个块。这样就保证了比特币产出的稳定，既不会因为太快而通货膨胀，又不会因为太慢而通货紧缩。

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