一文读懂：XFS和分布式系统的理想目标

Posted 2021-10-05 区块链星际社

XFS是一种分布式的区块链技术应用。 不了解分布式系统的工作原理，就很难真正理解区块链的应用落地。了解分布式系统的工作原理对区块链世界至关重要，那我们先从计算机开始说起。

计算机的作用是处理信息，我们输入条件A，它反馈我们结果B。如果处理信息的工作是由同一台计算机完成的，那么我们可以说这是一种中心化的结构；如果处理信息的工作是由多台相互独立的计算机通力合作完成的，那么我们可以广义地称其为一种分布式系统。

分布式系统有许多种不同的架构，用以实现不同的数据处理手段。举个例子，假设现在有十台计算机，我们可以将其用于两种架构：每台计算机独立处理各自的任务，最后汇总它们；每台计算机都处理同一个任务，如果它们的结果一样，就认定该结果可信。而XFS就更贴近于后一种描述中的分布式。

但很快就有了问题，将一份工作做十次，这有什么意义吗？

答案是它可以让我们免除对中心化的那一台计算机的依赖，广泛来看，这也将避免对所有中心化公司和组织的依赖。 否则，一旦这台计算机发生故障或作恶，整个任务系统都无法长期运行下去，只能被迫中止。

XFS及区块链所属的分布式系统也被称为“复制状态机模型”，是指将系统内所有的节点计算机都以相同的初始状态开始任务，并在执行完一个事务后，所有的节点都会呈现相同的最终状态。

通常会出现这样一些问题：一是某个或某些节点出现故障，无法计算出结果，连接不上系统；二是如果不同计算机收到事件的顺序有所不同，那么对事件的处理顺序就会不同，从而导致输出结果也不同。比如（a+b）×c与a+（b×c）就是两种不同的计算顺序，这会导致不同的结果。

这些问题是常见且不可避免的，一旦出现问题，就无法实现全部的计算机都输出统一的结果。著名的分布式系统“FLP不可能原理”是这样描述的：在网络可靠、但允许节点失效的最小化异步模型系统中，不存在一个可以解决一致性问题的确定性共识算法。通俗来讲就是：只要系统中有一台计算机出现问题，该系统就无法在输出值上达成共识。

常见共识算法：PoW（工作量证明）

常见共识算法：PoS（权益证明）

尽管不存在一个通用的共识算法，但一些针对性的共识算法连在一起覆盖多种场景，也可以有效地解决问题。此刻我们已经清楚地知道：分布式系统的理想目标就是防止单一节点出现故障、防止中心化网络控制而创造出的一种系统，而多种多样的共识算法将这个目标更近一步，并且，共识算法也成为了分布式系统的重要组成部分。