本系列将讨论Polkadot的安全性和一致性。在第1部分中，在扩展Polkadot如何创建和保护块的细节之前，我们将定义一些术语。
一致性算法可以帮助计算机网络像计算机一样运行。实际上，这意味着网络中的几乎每台计算机都必须识别一些初始状态，然后将确定性操作日志识别到初始状态，这样它们才能达到一致的最终状态。
尽管区块链给这个领域带来了一些有趣的工具，但这种协作问题的存在并不是什么新鲜事。这个问题起源于航天领域。因为高空的荒凉，卫星上或者高空飞行器上的电脑可能会表现的很霸道。假设你有一个飞行计算机网络，想知道飞机的方向。你询问网络中的哪台计算机并不重要，因为你应该得到相同的响应。
以上与区块链有什么关系？我们希望计算机网络能够在一些价值观上达成共识。这些值可以是账户余额、投票结果或智能合约的执行结果。
事实上，一些预先存在的共识算法与区块链非常相似。在2001年的一次演讲中，麻省理工学院教授Barbara Liskov谈到了在比特币出现之前，大宗交易可以提高实用拜占庭容错(PBFT)的性能。
“想象一下，一个非常忙碌的新手被一个又一个请求击中；它实际上不会为每个请求启动协议。相反，它收集一批请求，并为一组请求执行一个协议。…个人没有必要给每位客户发送回复。给群里的个人发一个回答总结是可行的，因为这足以让客户知道是否有相同的回答。”
拜占庭容错(PBFT)为状态变化的一致性，甚至为批量一致性(阅读块)的状态变化提供了一套规则。
在区块链这样的分布式系统中打破区块链共识，需要回答一些问题：
1.谁能提出下一个改变？
2.最终改变的是哪一组？
3.如果有人违反了规则怎么办？
因为许多区块链共识协议将它们合二为一，所以尽早做出这些区分是很重要的。例如，工作量证明的证明机制是选择块的适当记录者；最长的链决定了哪条链是最终的链；证明的成本就是违反规则的惩罚。在Polkadot协议中，所有这些问题都是孤立地回答的。
非区块链系统仍然可以回答这些问题。例如，假设所有计算机运行相同的软件，这在大多数情况下是一件好事。因此，如果波音公司制造了一架飞机，那么从安全的角度来看，可以假定飞机上的所有计算机都已经进行了相应的编程。
但是我们不能在公网做这样的假设。区块链使我们能够利用经济学来简化一些网络假设。所有的共识系统都有“好”和“坏”行为的概念。区块链固有的经济属性使我们能够奖励好的行为或惩罚坏的行为。证明股权网络使用经济学作为确保共识的直接手段。
区块链体系中的安全性是打破共识的难度的一种度量。为了证明权威，安全是控制权威的难点。在工作负载验证中，安全性是获得和运行足够的哈希能力以创建比网络更长的链的必要成本。在权益的证明中，安全是权益和风险的价值。
Parity Technologies和Web3 Foundation的成员已经开发并实现了一个算法库来解决一致性和安全性问题。在这个系列中，我们将从最终算法爷爷开始，因为所有的块生产算法都必须遵循这个最终算法。然后，我们将继续开发区块生产引擎BABE，并讨论如何将区块添加到链中。最后，我们将讨论如何利用经济学来保护爷爷和贝贝。
原文链接：3359polkadot.network/
翻译/麦克
编辑/推拉
