来源：世链财经（shilian.com）

众所周知，目前区块链技术是金融行业的一个研究热点，而我们今天要说的共识机制便是区块链中非常重要的一种技术，是区块链的四大关键技术之一，此外三个分别是分布式账本、密码学及其智能合约。共识机制的重要作用是让区块链在分布式的网络里可以达到一种一致状态，但在区块链这类分布式记账的系统中，一致性的问题就是最重要的问题。那么，什么是区块链共识机制呢？区块链共识机制有哪些？下面，我们一起来看看。

什么是区块链共识机制？

统一区块链的版本，并奖赏提供资源、维护区块链的使用者，及其处罚恶意的危害者。这样的制度，务必依靠某种方法来证明，是由谁获得了一个区块链的打包权（或称记账权），而且可以获取打包这一个区块的奖赏，亦或者是谁用意开展危害，就会获得一定的处罚，这便是共识机制。

简单来说，我们要一种机制来选择哪个矿工来把交易写入区块链。比如今天上课的同学有100人，大家分为50组打乒乓球，那我们有50组比分要纪录。

区块链共识机制有哪些？

1、PoW(Proof of Work)工作量证明体制——能者多劳

PoW体制中依据矿工工作量来执行货币的分配和做账权的确定。算率竞争的胜者可获得相应区块做账权和BTC奖赏。因此,矿机芯片的算率越大,挖矿的时间更长,就可以获得更多数字货币。这种算法简易，容易完成；节点间无需互换额外的信息即可达成一致；破坏系统需要花费极大成本。但是非常消耗能源；区块的确认时间无法减少；矿机矿池等专业计算机发生促使区块链去中心化减弱。

基于PoW共识机制的数字货币有BTC、莱特币、狗狗币等，但大多是第一代区块链产物。

2、PoS(Proof of Stake)权益证明体制——拥有越多，得到越多

POS体制选用类似股份证实与投票的机制，选出记账人，由它来建立区块。拥有股份愈多则有较大的权利，且需压力更多的责任来产生区块，同时也获得更多收益的权利。POS体制中一般用币龄来计算做账权，每个币拥有一天算一个币龄,例如拥有100个币,一共拥有了30天,那么这时的币龄就为3000。在POS体制下,假如做账人发现一个POS区块,他的币龄便会被清除为0,每被清除365币龄,可能从区块中获取0.05个币利息(可解读为年利率5%)。POS在一定程度上缩短了共识达成的时间，不再需要大量耗费能源挖矿。但实质上没有解决商业运用的困扰；所有的确定都只是一个几率上的表述，而不是一个确定性的事儿，理论上有可能出现其他进攻影响。

第二代区块链以太坊前三阶段均采用PoW共识机制，在第四阶段开始以太坊将采用权益证明体制。

3、DPOS(Delegated Proof-of-Stake)股权授权证明体制

DPOS要在POS基础之上发展起来。与PoS的重要区别就是持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和做账。其合规管控、特性、资源消耗和容错性与PoS类似。DPoS的工作原理为：每个股东按其占股比例有着知名度，51%股东投票的结果将是不可逆并有约束力的。其挑战是由及时而高效的方式达到51%准许。为达到这个目标，每个股东可将其投票权授于一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时刻表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将接到相当于一个平均水平的区块含有交易费的10%做为酬劳。如果一个平均水平的区块含有100股做为交易费，一名代表可获得1股做为酬劳。DPoS的投票方式能够每30秒产生一个新区块。DPoS的拥护者诸多，知名度普遍，后来者居上。

4、DAG(Directed acyclic graph)有向无环图——无区块链概念

DAG最初发生是为了处理区块链的效率问题。其根据改变区块的链式存储结构，根据DAG的拓扑结构来存放区块。在区块打包时间不变的情况下，网络里能够并行的打包N个区块，网络里的交易就可以容下N倍。以后DAG发展成了摆脱区块链，提出了blockless无区块的概念。新交易发起时，只需选择中已经存有的而且较为新的交易做为连接确定，这一做法解决了网络总宽难题，大大加快了交易速率。

虽然这种共识机制交易速度快，无需挖矿，极低的服务费。但由于其网络规模不大，造成极易变成中心化，安全性小于其他共识机制，有悖区块链观念。

5、PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)好用拜占庭容错——分布式一致性算法

好用拜占庭容错在确保活性和安全性(liveness & safety)的前提下带来了(n-1)/3的容错性。在分布式计算上，不同的计算机通过信息互换，试着达成一致；但有时候，系统上融洽计算机(Coordinator/Commander)或成员计算机(Member/Lieutanent)可能因系统错误并互换错的信息，造成影响最后的系统一致性。拜占庭将军问题就依据错误计算机数量，寻找可能的解决方案，这无法找到一个绝对性回答，但只可用于验证一个机制的高效水平。而拜占庭问题可能解决方案为：在N≥3F+1的情形下一致性是可能处理。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。信息在计算机间相互交换后，各计算机列举全部获得的信息，以绝大多数结果做为解决方案。

特点是系统运行能够摆脱币的存有，pbft算法共识各节点由业务参与者或是管控方构成，安全性与稳定性由业务相关方确保；共识的延迟大概在2~5秒钟，基本达到商业并行处理的需求；共识效率高，可满足高频交易量的需要。缺点是若有1/3及以上做账人停止运行后，系统将不能提供帮助；若有1/3及以上做账人协同做恶，且其他所有的做账人被正好分割为2个网络荒岛时，恶意做账人能使系统发生分叉，可是留有密码学证据；去中心化水平不如公有链上的共识机制，因此更适合多方参与的多中心商业模式。实用拜占庭容错主要应用于央行的数字货币。

6、PoA(Proof-of-Authority)体制

PoA共识机制，这类共识机制能达到的TPS，相较于目前任何其他共识机制，在TPS上都要高出很多。从理论上这类共识机制能达到10000TPS，10000TPS彻底充足正常商业活动的性能要求。PoA与PoS类似，可是POS是基于持币加时间的方式，因此一样会导致利益分配的不平衡与大节点的产生，在PoA中，验证者不需要在网络里拥有股权，但是必须具备已知和经过验证的身份，这意味着验证者不会有动因为自身的利益做事，由这些验证者来验证和整治DAPP的投票。如此，让PoA的网络变得更加安全与便宜。

假如引进PoW体制开展混改，则能够实现做账权和监督权的分离，履行监督权的节点将不会耗费算率挖矿，节约资源成本，同时也防止了矿池中心化的状况；PoW+PoA的机制不仅仅缩短了交易确定时间同时可以投票撤销GAS花费，大幅降低交易成本；Gongga便是采用的这类混和共识机制，有GGA的用户与矿工均可以加入到投票中，共同参与社区的重大决定；PoA还为不合格的矿工提供了一个制衡机制；根据PoW+PoA公平的按持币数量与工作量分配投票权重，能够实现社区自治。

根据PoW,促使Gongga有挖矿的硬性成本做为币价的保障，又牵制了独立PoA体制里数字货币过于集中的难题；PoA让中小投资者着眼于项目的中远期的发展，中小户更倾向于把币放到钱包里开展PoA而非放到交易所随时准备交易促使社区生态更加健康，大家会将专注力更多的放到Gongga技术和落地应用上，而非仅仅关心短期的价格调整；在安全性上，因为PoW需要通过PoA的验证才可起效，PoW矿工不能自行决定并改变网络标准，这高效的抵御了51%进攻。

讲到这里，相信大家对于区块链共识机制已经有一定的了解了。总的来说，现在是没有哪一种共识机制是能够完美解决所有的问题的，每个共识机制都有各自的好坏，随着目前整个数字货币市场扩大，各种共识机制都在不断地自我更新，持续更替。