在上期栏目中，我们介绍了“拜占庭将军问题”，并由此引出了区块链中很重要的概念——共识机制。

所谓“共识机制”，简单来说，就是为解决区块链去中心化的信任问题，而采取的一种技术手段。要全面理解共识机制，我们首先要解释一下，为什么区块链中需要存在这种机制。

在传统的中心化存储结构中，各方的共识是由中心机构来决定的，或者说，中心化存储不存在所谓的共识，各参与方只需要按照中心系统下达的命令执行就OK了。

比如你要加入某个协会，就必须按照协会的规定，在特定的时间、让指定的人带上相应的证件、缴纳相应费用，如果不照做，就可能无法注册，也就无法加入这个中心化体系。

而在去中心化、弱中心化的结构体系中，由于各个参与方地位平等，当出现分歧的时候，通过协商达成统一的规则，就叫共识机制。

所以，共识机制存在的意义，就是找出解决达成共识的依据，使去中心化体系能够共同维护同一个账本。

先说一下比特币的挖矿行为。所有比特币矿工进行挖矿的行为，相当于彼此以竞赛的方式解一道难度极大的哈希运算题，谁最先算出结果，谁就拥有率先记账的权力，并把这一页账本同步给区块链上的其他人，也就能获得新区块中相应比特币的奖励。

1、PoW（Proof of Work），即“工作量证明”

如果一个矿工能够最先计算出正确结果，说明TA付出了巨大的工作量，是一个有权利记账的人，因此其他人也会同意他同步到链上的账本。这种依靠“工作量”来证明记账权，其他人能达成共识的机制就叫“工作量证明”，英文简称“PoW”。说白了，就是干的越多，能够获得记账的概率越大。

2、PoS（Proof of Stake，），即“权益证明”

“权益证明”根据旷工在这个网络里拥有的“币”的数量，来竞争记账的权力。你持有的币越多，记账权力的获取概率就越大。

你可能会问，在这个PoS共识机制下，我集中买入大量的币，是不是就能获得极高的记账权？事实并不是这么简单，这里存在一个“币龄”的概念。

比如老金给你转了1枚比特币，这笔交易被打包在了第40万个区块高度，这个币你一直没花，而现在的区块高度是48万，那么你这枚比特币的币龄就是48-40=8万，你的权益能力是8万*1枚=8万。

如果比特币全网的币龄是1000亿，那么你进行记账并获得奖励的概率是一千万分之八。所以准确的说，PoS是你拥有越多的币且币龄越久时，你获得记账权的概率就越大。

作为两种主流的共识机制，PoW与PoS孰优孰劣呢？

PoW“工作量证明”的优点是完全自由化，区块链节点可以自由进出。比特币采取的就是PoW机制。

但PoW资源消耗相对更多，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率较低，容错性方面则允许全网50%节点出错。

PoS“权益证明”的优点是相对节省电能消耗，同时也能在一定程度上缩短了达成共识的时间。由于新币理论上的负总发行量，就“合作博弈论”的观点来看，PoS算法更能减少因自私挖矿攻击而造成的系统弱点。

但PoS相当于“大股东”掌握话语权，如果大股东选择作恶怎么办？这也是PoS被市场质疑的原因。

目前，越来越多的区块链项目抛弃单一的工作量或权益证明，开始实行工作量证明+权益证明的“混合共识机制”。比如根据以太坊的设计规划，后期的共识机制会由工作量证明转换成权益证明。

除了PoW与PoS之外，区块链市场中还存在以下几种共识机制。

1、DPoS（Delegate Proof of Stake）：股份授权证明

DPoS在性能、资源消耗和容错性与PoS相似，主要区别在于，其节点要选举若干代理人，由代理人进行验证和记账，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。每个股东按其持股比例拥有影响力，51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。

DPoS每30秒产生一个新区块，在正常条件下，区块链分叉的可能性极其小，这样就可以大幅缩小参与验证和记账的节点的数量，达到秒级的共识验证。

2、Ripple Consensus：瑞波共识机制

通过瑞波共识机制，一组节点能够基于特殊节点列表达成共识。

初始的特殊节点列表就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须由当前该俱乐部中51%以上的会员投票通过。与比特币和点点币一样，瑞波系统将股东们与其投票权隔开，并因此比其他系统更中心化。

3、Pool：验证池

这是一种基于传统的分布式一致性技术，加上数据验证的机制，是目前行业链大范围在使用的共识机制。

其优点是不需要代币也可以工作，在成熟的分布式一致性算法基础上，实现秒级共识验证。缺点是去中心化程度不如比特币，更适合多方参与的多中心商业模式。

总体来说，共识机制为一个算法上的难题提供了解决方案，保证了绝大多数节点的一致性，是区块链与数字货币得以正常运行的关键。那在您看来，您更推崇上述哪种共识机制呢？欢迎交流！