如何搭建分布式区块链：共识算法与数据结构选择指南

导读： 分布式区块链，是一种有特色的去中心化数据管理范式，它有关键的核心要点，即通过多节点协作维护不可篡改账本。要实现此目标，不能只停在抽象概念，需深入技术架构细微环节。...

分布式区块链，是一种有特色的去中心化数据管理范式，它有关键的核心要点，即通过多节点协作维护不可篡改账本。要实现此目标，不能只停在抽象概念，需深入技术架构细微环节。从精心构建共识达成机制、合理规划数据组织方式，到优化设计网络通信流程，每处都要缜密设计与扎实工程实践。

分布式区块链如何选择共识算法

对于分布式区块链而言，作为“决策引擎”发挥着关键作用的共识算法，决定了节点到底是以怎样的方式就账本状态达成一致。在权衡性能、安全性以及去中心化程度等诸多方面因素之后，才能进行选择。举例来说，在致力于追求高吞吐量的联盟链场景当中，或许会采用PBFT或者其变体，这是由于这类算法能够在少数节点出现故障的情形下，迅速达成共识，进而保障联盟链实现高效运行。

面临高度开放的公链，工作量证明，也就是PoW，或者权益证明，也就是PoS，这类拥有抗女巫攻击能力的机制，显得尤为关键。它们借助经济惩罚的途径，去提升作恶成本，进而维护公链的安全性。然而，这种办法常常是以牺牲部分交易速度作为代价的，于公链运行进程里，要在保障安全与维持一定交易速度之间寻觅到平衡啊。

分布式区块链如何设计数据结构

区块链的数据结构不限于是线性连接形式的 “区块”，梅克尔树即 Merkle Tree 的运用在其中起 KEY 作用，它能把很多量的交易数据压缩，最后形成一个根哈希，且能对某一笔交易是否被包含在其中进行高效验证 ，状态机模型也是设计重点内容，对尤其对智能合约平台来讲是这样。

被以太坊所采纳运用的“账户 - 状态”模型，会将所有账户当下的状态贮存于 World 状态里，每一回交易都将会引致状态发生转移，这对节点而言就必定要同步维持完备的全局状态，进而针对存储以及同步明确地摆出了更高的要求。

分布式区块链如何保障网络安全与隐私

安全性广泛涉及交易无法被篡改，节点具备抗攻击能力，并包括通信加密这样多个不同层面。在确保安全的进程里，除了共识层拥有相应的安全保障举措之外，网络层的点对点通信同样面临众多挑战，需要特别注重防御日蚀攻击以及窃听如此类的安全隐患。

隐私保护方面的情形要复杂得多，单凭纯粹的地址匿名性是远远不够的。当前，零知识证明、环签名、同态加密等诸多密码学技术正逐渐被整合到分布式账本里，这么做是为了达成交易内容的保密性。举例来讲，有些隐私区块链可以准许验证交易的有效性，然而并不需要泄露发送方、接收方以及交易金额等详细信息。

于构建分布式区块链之际，您觉得在性能、安全以及去中心化此“不可能三角”里头，当今的技术发展更偏向率先攻克哪一方面的瓶颈呢？欢请于评论区披露您的见解，要是认为本文具助益，请点赞并分享予更多同行。