比特币课堂：不可能结果

不可能结果。全球时间这个概念的缺乏严重限制了用于共识协议的算法集。事实上，正因这些限制，许多关于分布式共识的著作显得有些悲观，而且许多不可 能结果也被证实了。一个著名的不可能结果涉及到拜占庭将军问题，在这个经典的问题中，拜占庭的军队被分成了几个军团，每个军团由一名将军指挥，将军们之间 通过信使交流来制定联合行动计划。一些将军可能是叛徒并故意尝试破坏，这样忠诚的将军就无法达成统一的计划。这个问题的目标是要让所有忠诚的将军达成一致 的计划并防止叛变的将军使他们接受坏的计划，想要在三分之一以上的将军是叛徒的情况下达到这个目标已被证明是不可能的。

一个更加微妙的不可能结果叫做费希尔-林奇-帕特森不可能结果，它因第一个证明它的作者们的名字而著名。在一些包括节点以确定的方式行事的条件下，他们证实了只要有一个错误的过程，共识就是不可能的。

尽管有这些不可能结果，著作中也提到了一些共识协议，其中一个比较有名的就是Paxos。Paxos做了某些妥协，一方面它没有产生一个不连续的结果，另一方面，尽管很罕见，但它接受了某些条件下的权衡，结果协议陷入泥潭且没有获得任何进展。

打破传统的假设。然而，还是有一些好消息：这些不可能结果是在特定的模型中被证实的，他们是用来研究分布式数据库的，而且这个模型并没有很好地延续 到比特币的设定上，因为比特币违反了很多根据模型设置的假设。在某些方面，比起这些结果告诉我们关于分布式一致的问题，他们更多地告诉了我们关于模型的事 情。

讽刺的是，随着近来的研究，比特币中的一致性在实践中比起理论上运用得更好。换句话说，我们观察了共识运作，却没有发展出完美解释它如何运作的理 论。但是发展这样的理论是很重要的，因此它可以帮助我们预测一些意外攻击和故障，另外只有当我们对比特币共识机制如何运作有很强的理论认识，我们才能保证 比特币的安全与稳定。

在传统共识模型中有哪些假设是比特币违反了的?首先，它引入了激励的理念，它对于一个分布式的共识协议十分新颖。它只在比特币中可行，因为这是一种 货币，正由此拥有一种激励参与者诚实行事的机制，所以比特币并没有在一般意义上解决分布式共识问题，但它在特定的货币系统意义上解决了。

其次，比特币拥抱了随机的理念。正如我们将要在接下来两部分所要见到的，比特币的共识算法十分依赖随机化。另外，他摒弃了发生共识的特定的开始时间 和结束时间，取而代之的是共识发生在较长一段时间，在现实操作中差不多一小时。但是甚至在一个小时结束后，节点也不能保证任何特定的交易或区块进入了账 本。取而代之的是，随着时间的推进，你认为的某些区块将被共识的机会会越来越高，观点分歧的几率则会以指数级下降。这些模型中的区别正是比特币能够绕过传 统的对于分布式共识算法的不可能结果的关键所在。

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