中本聪的启示：比特币白皮书如何预示电子现金预共识_新闻

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中本聪的启示：比特币白皮书如何预示电子现金预共识

2025-04-14 14:25:26

比特币白皮书中的隐藏线索：交易顺序共识的重要性

大多数阅读比特币白皮书的人都会关注工作量证明（PoW）的解释以及区块如何链接在一起。这是可以理解的，因为这是核心创新。但白皮书中有一句不太为人注意的话，暗示了一个相当重要的概念：节点需要在交易被确认进区块之前，就达成共识，认为该交易是首先被看到的。

交易顺序共识的必要性

在第二节中，中本聪写道：“收款人需要证明，在每笔交易发生时，大多数节点都同意这是首先收到的交易。”这句话并不是关于挖矿或区块确认，而是关于能够证明网络已经将你的交易视为有效且首先收到的，即使它还没有被写入区块。这是一种不同的共识，需要在网络上实时发生。中本聪没有定义这将如何运作，也没有描述收款人应该期望什么样的证明，或者节点如何实时协调以达成交易顺序的共识。但通过在论文中陈述这一需求，他承认了比特币中存在的一个必要性，这种必要性至今仍然存在，甚至在其他PoW区块链中也是如此。

首次看到规则

在早期的比特币中，有一个简单的节点策略来处理冲突交易，称为“首次看到规则”。当两笔交易试图花费相同的输入（即双花）时，节点会接受并转发它们首先看到的那笔交易，并拒绝任何后来到达的冲突交易。这是在假设诚实节点大多首先看到相同交易的情况下工作的，使其成为一种廉价的过滤双花的方法。但在实践中，这并不是一个可靠的解决方案。攻击者可以利用网络延迟或分区来确保网络的不同部分首先看到不同的交易，从而使整个网络无法就哪笔交易是合法的达成共识。这使得在0确认支付环境中双花成为可能。

首次看到规则是局部的、主观的，并且容易被操纵。简而言之，它缺乏全局协调。这就是为什么它不足以进行安全的即时支付。重要的是，解决方案即使在对抗条件下也能工作，因此始终需要一种可靠的方法来就哪笔交易首先发生达成全网共识，而不仅仅是一个节点碰巧首先看到的交易。

混合共识

随着2018年Avalanche共识机制的突破性发明，这一需求终于可以以一种优雅的方式得到满足。这种新协议允许节点通过随机轮询和概率共识快速就哪笔交易首先发生达成一致。这为用户提供了近乎即时的保证，即他们的支付被接受并且免受双花攻击，甚至在挖矿发生之前。

eCash项目是当今唯一实际实施该协议的PoW网络，也是仅有的两个利用Avalanche共识的项目之一——另一个是AVAX权益证明（PoS）区块链。通过将Avalanche与其核心的中本聪PoW集成，eCash实现了近乎即时的交易顺序和有效性共识。这改善了用户体验，增强了安全性，实现了扩展，并完善了比特币的支付用例。

自2017年项目开始以来，通过更快的交易最终性来改善支付体验的想法一直是Bitcoin ABC愿景的一部分。认识到等待区块确认限制了可用性，特别是在现实世界的支付中，团队引入了预共识的概念，作为一种机制，让节点在挖矿发生之前就交易的有效性和顺序达成一致。这为更响应的点对点现金系统奠定了基础，同时直接与中本聪的见解保持一致。

随着Avalanche白皮书的出现，Bitcoin ABC立即认识到它提供了实现这一愿景所需的能力。通过将其集成到eCash中，团队创建了一个混合共识模型，将中本聪PoW与Avalanche协调融合在一起。但与典型的基于主节点的混合体不同，eCash上的Avalanche并没有将权力委托给特权节点，其权益证明也不是交易验证过程的一部分。对于eCash节点来说，要加入Avalanche法定人数，它必须首先使用PoW引导以获取网络的客观状态。这种PoW引导允许节点以无需信任的去中心化方式加入Avalanche验证法定人数——这是相对于需要信任引导的纯权益证明系统的一个关键优势。这种集成是可选的，并通过所有参与节点之间的概率协议增强了eCash的PoW本身。

这种模型最好被描述为Avalanche增强的工作量证明（APoW）。它保持了挖矿的无需信任性质，同时增加了实时协调以提高安全性、用户体验和可扩展性。通过APoW，eCash实现了许多链试图实现的目标：一个快速、安全和去中心化的支付层，既忠实于比特币的原始原则，又推动了其能力的发展。

即时最终性的两大支柱

eCash上的Avalanche通过两个核心层运作：预共识和后共识。预共识允许网络实时就交易顺序达成一致，而后共识确保区块与之前达成一致的内容保持一致。两者协同工作——预共识提供了快速协调，但后共识赋予了网络通过拒绝包含与预共识已最终确定的交易冲突的区块来执行这些决策的权力。没有后共识，就没有机制来维护预共识层上最终确定的内容。

Avalanche后共识的工作原理是让节点在区块被挖出后最终确定区块的顺序和有效性。一旦通过PoW创建了一个区块，Avalanche就会被用来轮询其他节点并达成共识，认为这个区块是正确的构建基础。这在中本聪共识之外增加了一层额外的确定性，有助于防止链重组，为eCash提供51%保护。它也是预共识的基础。它并不取代挖矿，而是增强了对每个区块在链中位置的信心。

预共识通过将相同的机制应用于每笔交易，甚至在它们进入区块之前，进一步推进了这一想法。节点不必等待十分钟让矿工通过将交易包含在区块中来确认哪笔交易首先发生，而是可以使用Avalanche轮询来协调并达成交易顺序的共识。这意味着如果广播了两笔冲突的交易，网络可以在找到区块之前快速就哪笔交易有效达成一致。它在内存池级别在不超过3秒的时间内带来解决方案，提供近乎即时的反馈，并实时防止双花。

通过Avalanche扩展eCash

预共识不仅仅是关于即时交易最终性。它是一个基础性的转变，使eCash能够远远超越传统的比特币架构。其核心是Avalanche如何处理全局状态。与中本聪共识依赖区块生产来解决冲突不同，Avalanche允许节点在状态转换上更快地协调。

其最强大的影响之一是它如何实现实时处理。在区块生成的情况下，节点使用Avalanche来协调在新挖出的区块被广播之前将哪些交易包含在区块中，因此它们已经就有效区块应包含的内容及其外观达成一致。这意味着当矿工找到新

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