共識機制是指以去中心化的方式就網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)達成統(tǒng)一協(xié)議的過程。 也被稱為共識算法，有助于驗證和驗證信息被添加到分類賬簿，確保只有真實的事務(wù)記錄在區(qū)塊鏈上。在區(qū)塊鏈被發(fā)明后的近十年歷程里，不斷有新的共識機制被創(chuàng)造出來。有些算法在工作量證明的基礎(chǔ)上作出改進，有些則將傳統(tǒng)的分布式容錯算法運用到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。那么目前區(qū)塊鏈中常見的共識機制有哪些呢?

1.Pow工作量證明：是一種衡量計算機工作量的共識機制。比特幣使用的就是工作量證明機制。 工作量證明主要通過哈希計算找出合理數(shù)據(jù)的步驟來完成：將區(qū)塊頭數(shù)據(jù)帶入哈希函數(shù)計算公式，不斷調(diào) 整區(qū)塊頭數(shù)據(jù)中的隨機數(shù)，直到計算出滿足特定標(biāo)準(zhǔn)的哈希值，工作量證明就會完成。簡單來說就是多勞多得，誰的算力強，計算得就更快，獲得記賬權(quán)的概率就越高。 這種證明方式?jīng)Q定了其驗證過程需要大量的數(shù)據(jù)計算，而其他節(jié)點卻很容易驗證計算結(jié)果是否正確，因此 區(qū)塊鏈系統(tǒng)無法被惡意節(jié)點所欺騙。但是這種證明方式需要消耗大量能源(電力及計算硬件損耗)，很不 環(huán)保。并且在理論上，如果集合了全網(wǎng)51%的算力即可對區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進行有效攻擊，因此許多基于比特幣 代碼產(chǎn)生的、市值較小的山寨幣很容易遭受攻擊。

2.PoS權(quán)益證明： PoS權(quán)益證明同樣需要通過計算找出合理的哈希值來完成。但不同的是權(quán)益證明機制通過節(jié)點持有加密貨 幣的時間和數(shù)量來判斷節(jié)點的權(quán)益大小。根據(jù)權(quán)益大小不同，用戶之間看到的計算目標(biāo)值也不同。權(quán)益大的節(jié)點，獲得目標(biāo)值更加簡單，更容易獲得下一個區(qū)塊的記賬權(quán)。 這種方式不需要每個節(jié)點都進行大量的運算，節(jié)省了電力能源。同時全網(wǎng)51%的算力攻擊在權(quán)益證明機制下是無效的，因為發(fā)起這種攻擊反而會損害自身的利益。但是可能會出現(xiàn)幣種持有數(shù)量大的節(jié)點權(quán)力過 大，對區(qū)塊鏈記賬享有絕對支配權(quán)的情況，容易引發(fā)信任問題。

3.DPoS 委托權(quán)益證明： DPoS 委托權(quán)益證明通過由持幣人投票選舉出一定數(shù)量的代表來達成共識。每個持幣人的投票所占的比重 與他持有的幣種數(shù)量有關(guān)，持有的越多，所占的比重越大。被選出的代表可擁有記賬權(quán)，輪流進行記賬;未能很好履行職責(zé)的代表還會被投票除名。這一任期結(jié)束后，新的代表會再次通過投票產(chǎn)生。

4.容量證明/空間和時間證明：容量證明是工作量證明的一種變體，它更多地關(guān)注內(nèi)存而不是處理能力。從某種意義上說，這是對PoW的改進，即使在挖掘開始之前，容量證明也要求節(jié)點將預(yù)先計算的哈希值存儲在其硬盤驅(qū)動器和其他內(nèi)存單元上，這個過程稱為繪圖，繪圖使容量證明成為比工作證明更快的機制。這種方法的另一個優(yōu)點是它可以節(jié)省大量能源，這與工作量證明機制不同。更不用說，硬盤存儲更多哈希值的任何技術(shù)改進也將為不在區(qū)塊鏈中的人改進技術(shù)，這與許多制造商制造的專用芯片不同，后者除了采礦之外什么都不做。

5.唯一節(jié)點列表(UNL)：在Ripple和Stellar等區(qū)塊鏈中使用的共識機制被稱為唯一節(jié)點列表。UNL的核心是允許某些節(jié)點簽署交易，任何用戶都可以簡單地驗證簽署的區(qū)塊是否是最新的。這種共識機制的核心問題是確定哪些節(jié)點將有能力簽署交易。UNL非常類似于向某些網(wǎng)站頒發(fā)數(shù)字證書的證書頒發(fā)機構(gòu)，除了聲稱UNL中的節(jié)點是合法的之外，它們聲稱每個節(jié)點都是唯一的，因為它們由不同的實體運營，因此降低Sybil攻擊的可能性。UNL共識機制也是目前較快的機制之一。然而，最大的缺點是它是一個比其他共識機制更加集中的區(qū)塊鏈系統(tǒng)。

6.已用時間證明：這是另一種共識機制，旨在通過關(guān)注隨機化來取代工作量證明系統(tǒng)的低效率和誘導(dǎo)浪費的競爭。HyperledgerSawtooth等區(qū)塊鏈中使用的一種機制，經(jīng)過時間證明會隨機為其節(jié)點提供一個計時器對象。計時器首先到期的節(jié)點將負責(zé)發(fā)布下一個塊。該系統(tǒng)為拜占庭將軍問題的隨機領(lǐng)導(dǎo)者選擇方面提供了有效的解決方案。然而，由英特爾開發(fā)的合作伙伴技術(shù)SGX已被證明存在一些嚴(yán)重漏洞，導(dǎo)致難以信任共識機制。更不用說，重要的是要確保給定計時器對象的每個節(jié)點都是唯一的，并且沒有用戶假裝是多個節(jié)點來增加他們被選中的幾率。

7.權(quán)威證明：作為一種共識機制的權(quán)威證明與權(quán)益證明并沒有太大的不同。兩者之間的主要區(qū)別在干，在權(quán)益證明中，驗證者質(zhì)押硬幣，而在權(quán)威證明中，他們質(zhì)押自己的聲譽。區(qū)塊鏈中的驗證者數(shù)量相當(dāng)少，因此更適合用于私有區(qū)塊鏈。這種機制是一種快速、可擴展的機制，同時具有能源效率。但是，顧名思義，這種共識機制并不遵守去中心化的原則。驗證者的數(shù)量非常少，因此可以輕松實施審查和資金凍結(jié)之類的事情。

8.有向無環(huán)圖：有向無環(huán)圖是計算機科學(xué)中眾所周知的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。事實上，區(qū)塊鏈也是DAG的一個例子，因為它有一個明確的方向，沒有任何循環(huán)，并且是一個圖。1OTA使用的Tangle也是DAG共識機制的一種形式。在這種機制中，每個塊必須有兩個父塊。所以，為了通過DAG共識機制完成一筆交易，用戶需要驗證自己之前的兩筆交易。這種機制的最大優(yōu)勢是它可以減少延遲和交易費用。然而，這種共識模型對提高可擴展性幾乎沒有任何作用，而且極易受到攻擊，因為任何攻擊只需要34%的哈希算力就可以破壞系統(tǒng)。

區(qū)塊鏈技術(shù)還是一個非常年輕的領(lǐng)域，沒有完美的共識機制。然而，有大量令人興奮的研究正在進行，許多令人興奮的新區(qū)塊鏈正在通過各種共識機制突破可能的極限。