本文来自波卡百科（Polkadot Wiki）的【基础知识】部分。
共识是对一种共同的状态达成一致的方法。为了使区块链的状态继续创建并向前推进，网络中的所有节点都必须一致并达成共识。这是去中心化网络中的节点能够保持彼此同步的方式。如果一个去中心化的区块链中节点没有共识，就无法确保一个节点相信的真实状态被其他节点所共享。共识的目的是在参与者都有自己“主观观点”的网络中，提供关于状态的“客观观点”。它是这些节点进行通信并达成一致的过程，并且能够生产出新的块。
现在工作量证明（PoW）和权益证明（PoS）已经被用于表示区块链机制的一种简写，但这并不能说明全部情况。PoW 是一种对区块生产者达成一致的方法，也是完全的中本聪共识（Nakamoto Consensus）的一部分，该共识还包括链选择算法（比特币中的最长链机制）。类似地，PoS 是一组用于选择验证人节点的规则，它并不是特指一个链的选择规则，或者一个链如何达到最终性（finality）。通常在节点之间，PoS 算法与拜占庭协议算法是互相结合的。例如，Tendermint 是一个实用的拜占庭容错算法，它使用 PoS 作为其验证人节点的选择方法。
尽管在达成去中心化共识方面简单而有效，但使用中本聪共识的工作量证明消耗了海量资源，而且还没有经济性或可证明的最终性，而且缺乏有效的措施来抵制垄断联盟。
波卡生态概念板块今日平均涨幅为1.57%:金色财经行情显示，波卡生态概念板块今日平均涨幅为1.57%。26个币种中16个上涨，10个下跌，其中领涨币种为：INSTAR(+17.82%)、PCX(+16.81%)、KSM(+5.97%)。领跌币种为：EDG(-6.83%)、KLP(-3.45%)、XOR(-3.24%)。[2021/6/5 23:15:02]
运行 PoW 的纯中本聪共识区块链只能实现概率最终性的概念，然后去达成最终的共识。概率最终性是指在网络和参与者的某些假设下，如果我们看到创建在给定区块上的几个区块，就可以估计该区块终结的概率。最终的共识意味着，在未来的某个时刻，所有节点都将同意一组数据的真实性。这一最终共识可能需要很长时间，也无法提前确定需要多长时间。然而，诸如 GRANDPA 或 Ethereum 的 Casper FFG 这样的最终性工具的设计是为了对区块的最终性提供更有力和更快的保证，特别是，在拜占庭协议的某些过程发生后，它们永远无法恢复。不可逆共识的概念就被称为可证明的最终性。
在 GRANDPA 文档中，它被这样表述：
如果协议中的 oracle A 在一段未指明的时间后向所有参与者返回相同的值，那么我们称它是最终一致的。
波卡测试网KSM开启平行链上线公投:5月13日，波卡测试网Kusama平行链宣布已通过v0.9.1升级，并开启平行链上线公投，投票将于北京时间5月15日6点结束，本次升级了平行链、拍卖和众筹的相关代码。[2021/5/13 21:57:18]
混合共识
当我们谈到 Polkadot 的共识协议时，大家经常看到两个缩略词，GRANDPA 和 BABE。我们同时提到了这两个词是因为 Polkadot 使用的是混合共识。混合共识可以将最终性工具从区块生产机制中分离出来。
这是一种在 Polkadot 中获得概率最终性（总是可以产生新区块的能力）和可证明最终性（在没有逆转机会的规范链上具有普遍一致性）好处的方法。它还避免了每种机制的缺点：概率最终性中不知不觉地遵循错误分叉的可能，以及可证明最终性中“暂停”（无法产生新的块）的问题。通过结合这两种机制，Polkadot 可以快速地生成区块，而较慢的最终性机制则可以在单独的进程中运行以完成区块，而不必承担交易处理较慢或暂停的风险。
混合共识在过去也曾被提起过。值得注意的是，在以太坊改进建议 EIP 1011 中，曾提议将混合共识作为以太坊向的 PoS 过渡的一步（现已失效），该建议指定了 Casper FFG。
本体将构建波卡平行链将DeID解决方案集成至波卡网络:11月11日，本体Ontology宣布与Polkadot合作，将其分布式ID解决方案DeID集成到Polkadot上，以加强两个生态系统之间的协作。至此，本体将构建一个Polkadot平行链，并提供与DeID和跨链协作相关的一组信用基础架构服务。[2020/11/11 12:18:51]
BABE（Blind Assignment for Blockchain Extension）是在验证节点之间运行并确定新块生产者的区块生成机制。BABE 作为一种算法可以与 Ouroboros Praos 相比较，在链选择规则和 slot（验证人插槽）时间调整方面有一些关键的区别。BABE 根据 stake 和使用 Polkadot 随机循环机制将区块生产的 slot 分配给验证人。
Polkadot 中的验证人将参与每个 slot 的抽签，通过这个抽签告诉验证人是否是该 slot 的区块生成候选人。Slot 是不连续的时间单位，通常为 6 秒。由于这种随机机制，多个验证人可能是同一个 slot 的候选者。其他时候，一个 slot 可能是空的，从而导致区块时间不一致。
一个 slot 有多个验证人
波卡推出悬赏机制提高国库资金利用效率:10月16日晚间，PolkaWorld官方发文宣布推出国库悬赏机制（Treasury Bounty mechanism）以提高国库资金利用效率。该方案通过将支出提案的策展活动委托给一位称为curator管理人的专家来实现的。该机制现在已经被添加到国库模块上，KSM和DOT持有人已经可以使用。该方案具有两个步骤的批准机制。
首先，理事会批准赏金分配。第二，理事会决定由一名管理人来负责这项任务：一旦管理人接受了这个职位，他们就会交押金。如果管理人行为是恶意的，保证金可以用来惩罚他们，但是如果管理人成功地完成了让提案者完成赏金工作的任务，将收到押金以及部分赏金作为奖励。
官方指出，波卡和Kusama网络推出新的奖金扩展程序（Bounty Extension），允许管理者自动分配资金给带来价值的项目。由于所有事情都发生在链上，将能有效管理国库资金，促进波卡生态系统发展，并赋予那些管理其发展的人更多的自主权。官方表示，新的扩展程序是一种预算机制，旨在帮助理事会扩大他们的审批任务规模。[2020/10/16]
当在一个给定 slot 中有多个验证人是区块生成候选者时，所有验证人都要生成一个区块并将其广播到网络中。此时这是一场比赛。区块最先到达大部分网络的验证人会获胜。根据网络拓扑和延迟，这两个链将继续生产区块，直到最终确定启动并切断分叉。请参阅下面的“分叉选择”了解其工作原理。
波卡生态项目报告：ChainX正在桥接Filecoin 项目进展至第三阶段:波卡Polkadot官方社区PolkaWorld刚刚发布《波卡生态项目2020年上半年进度报告》。报告总结了ChainX、Stafi、Crust、Acala、Phala、Bifrost六个波卡生态项目上半年发展历程。其中，ChainX主网已由Substrate 1.0升级到2.0，且ChainX引入了智能合约功能；与此同时开发FIL转接桥，链接Filecoin生态正在进行，桥接工作一共分为四步：
1. 实现IPFS rust库 ；
2. 实现filecoin的rust客户端；
3. Filecoin存储矿池；
4. 将实现后的前三个模块集成进 substrate，作为parachain；项目进展正在第三个阶段。
与此同时，ChainX团队透露目前正在做三件事情：
1. 构建比特币DeFi生态。团队正在进行浏览器、api、钱包等基础搭建；
2. 选择优质资产进行跨链，目前正在桥接FIL；
3. 桥接波卡平行链。ChainX将为波卡提供智能合约和 X-BTC，且正在筹备插槽事宜。据悉，ChainX首个上线主网的波卡生态项目。[2020/7/9]
Slot 中没有验证人
当随机抽签滚到足够低的位置，没有验证人获得区块生产的资格时，一个 slot 可能没有区块。我们通过在后台运行二级循环式验证人选择算法来避免这种情况。通过该算法选择生成块的验证人总是可以生成区块，但如果同一 slot 也从 VRF 选择的验证人生成主区块，则忽略这些副区块。因此，一个 slot 可以有一个主区块或一个副区块，并且不会跳过任何 slot 。
VRF:https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-randomness
有关 BABE 的更多细节，请参阅研究草案文档。
https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/BABE/Babe.html
GRANDPA: 最终性工具
GRANDPA (GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement) 是为 Polkadot 中继链实现的最终性小工具。
它在一个部分同步的网络模型中工作，只要 2/3 的节点是诚实的，并且能够在异步设置中处理 1/5 的拜占庭节点。
一个显著的区别是，GRANDPA 在链上而不是区块上达成协议，大大加快了最终确定过程，即使在长期的网络分区或其他网络故障之后也是如此。
换句话说，只要超过 2/3 的验证人证明一个包含某个块的链，所有指向该块的块都将立即完成。
协议
有关协议的完整说明，请参阅论文的标题 3 部分。
https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf
实施
Rust 是 Substrate 框架的一部分。
https://github.com/paritytech/substrate/blob/master/frame/grandpa/src/lib.rs
有关更多详细信息，请参阅 W3F 研究页上的 GRANDPA。
https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/GRANDPA.html
分叉选择
带着 BABE 和 GRANDPA 混合机制，波卡的分叉选择变得清晰起来。BABE 一定要建立在 GRANDPA 最终确定的链上。当在最终确定之后有分叉时，BABE 通过构建具有最主要区块的链来提供概率最终性。
在上面的图像中，黑色块是已终结的。一个是主区块，两个是副区块。即使最上面的链是最新终结块上最长的链，但它不合格，因为它在评估时获得首选的次数比下面那条少。
中本聪共识
中本聪共识由最长链规则组成，使用工作量证明作为其防止女巫攻击和领导人选举的机制。
中本聪共识只给了我们概率最终性。概率最终性表明，过去的某个区块的安全程度，仅取决于它拥有的确认数量，或在该区块上构建的区块数量。随着工作量证明链中构建在某特定区块上的区块越来越多，这条链也会花费更多计算资源。然而，包含了该区块的链不一定总是被认可的链，因为某位具有无限资源的参与者可能构建竞争链，并花费足够的计算资源来创建不包含特定块的链。在这种情况下，比特币和其他 PoW 链使用的最长链规则将转移到这条新的链，让新链成为主链。
PBFT / Tendermint 共识
请参阅与 Cosmos 对比文章中的相关内容。
https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-comparisons-cosmos#consensus
Casper FFG
GRANDPA 和 Casper FFG（友好型最终性工具 Friendly Finality Gadget）的两个主要区别是：
在 GRANDPA 中，不同的投票者可以同时为不同高度的块投票
GRANDPA 只依赖最终的块来影响底层块生产机制的分叉选择规则
Casper CBC
Coming soon!
资源
GRANDPA 论文：GRANDP 最终性工具的学术描述。包含算法的形式化证明。
https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf
Rust 实现：一个参考文档和附带的 Substrate 模块。
https://github.com/paritytech/finality-grandpa
原文：https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-consensus
翻译：PolkaWorld
郑重声明： 本文版权归原作者所有， 转载文章仅为传播更多信息之目的， 如作者信息标记有误， 请第一时间联系我们修改或删除， 多谢。