区块链共识算法综述

近年来，区块链技术受到了全球学术界、工业界和政府的空前关注。它被视为有望颠覆若干应用领域的技术突破。这导致了大量用于不同目的的区块链系统。然而，这些区块链系统中的许多存在与其性能和安全性相关的严重缺陷，在任何广泛采用之前需要解决。任何区块链系统的关键组成部分是其底层共识算法，这在许多方面决定了其性能和安全性。因此，为解决不同区块链系统的局限性，已引入若干现有的以及新颖的共识算法。对这些算法的系统分析将有助于理解任何特定区块链为何以其方式运行。然而，现有的共识算法研究并不全面。那些研究对算法属性的讨论不完整，且未能从适用范围角度分析若干主要区块链共识算法。本文通过分析广泛的共识算法并使用全面的属性分类法，并详细考察共识算法中仍普遍存在的不同问题的影响，填补了这一空白。分析结果以表格形式呈现，以有意义的方式提供了这些算法的直观说明。我们还分析了属于不同共识算法类别的百余种顶级加密货币，以理解其属性并揭示这些加密货币中的不同趋势。最后，我们提出了算法决策树，可用作在不同标准下测试共识算法适用性的工具。