区块链中八种常见共识机制详解！

共识机制是指以去中心化的方式就网络状态达成统一协议的过程。也称为共识算法，它有助于验证和验证信息是否添加到分类帐中，确保只有真实的交易记录在区块链上。区块链发明近十年来，新的共识机制被创造出来。一些算法改进了工作量证明，而另一些则将传统的分布式容错算法应用于区块链网络。那么目前区块链中常见的共识机制有哪些？

1.Pow Proof of Work：衡量计算机工作量的共识机制。比特币使用工作量证明机制。工作量证明主要通过哈希计算找到合理数据的步骤完成：将区块头数据带入哈希函数计算公式，不断调整区块头数据中的随机数，直到哈希值满足特定标准计算。工作量证明已完成。简而言之，你工作的越多，你得到的就越多。谁的算力最强，谁算得更快，获得记账权的概率就更高。这种证明方式决定了验证过程需要大量的数据计算技术作为比特币，而其他节点可以轻松验证计算结果是否正确，因此区块链系统无法被恶意节点欺骗。但是，这种证明方法需要大量的能源（电力和计算硬件损失），不环保。并且理论上，如果聚集了全网51%的算力，就可以对区块链网络进行有效攻击，所以很多基于比特币代码生成的市值较小的山寨币很容易受到攻击。

2.PoS 权益证明：PoS 权益证明也需要通过计算合理的哈希值来完成。但不同的是，权益证明机制通过节点持有加密货币的时间和数量来判断节点的权益。根据股权的大小技术作为比特币，用户看到的计算目标值会有所不同。权益大的节点更容易获得目标值，更容易获得下一个区块的记账权。这种方法不需要每个节点执行大量的操作，省电节能。同时，全网51%的算力攻击在Proof-of-Stake机制下是无效的，因为发起这样的攻击会损害自己的利益。但可能存在大量持币节点权力过大，对区块链记账具有绝对控制权的情况，容易导致信任问题。

3.DPoS Delegated Proof of Stake：DPoS Delegated Proof of Stake 通过代币持有者投票给一定数量的代表来达成共识。每个持币者的投票比例与他持有的硬币数量有关，持有的越多，比例就越大。民选代表可以有权保留帐户并轮流保留帐户；那些不能很好地履行职责的人也将被淘汰出局。本任期结束后，将再次通过投票选出新的代表。

4.容量证明/空间和时间证明：容量证明是工作量证明的一种变体，它更多地关注内存而不是处理能力。这是对 PoW 的改进，因为容量证明要求节点甚至在挖掘开始之前就将预先计算的哈希值存储在其硬盘驱动器和其他内存单元上，这个过程称为绘图，绘图使容量证明成为比工作证明更快的机制。这种方法的另一个优点是它可以节省大量能源，这与工作量证明机制不同。更不用说，对存储更多哈希算力的硬盘驱动器的任何技术改进也将改进那些不在区块链中的技术，这与许多制造商制造的许多专用芯片不同，它们只做我自己。

5.唯一节点列表（UNL）：Ripple和Stellar等区块链中使用的共识机制被称为唯一节点列表。 UNL 的核心是允许某些节点签署交易，任何用户都可以简单地验证签署的区块是否是最新的。这种共识机制的核心问题是确定哪些节点能够签署交易。 UNL 与向某些网站颁发数字证书的证书颁发机构非常相似，它们除了声称 UNL 中的节点是合法的外，还声称每个节点都是唯一的，因为它们由不同的实体运营，从而减少了 Sybil 攻击的可能性。 UNL共识机制也是目前较快的机制之一。但是，最大的缺点是它是一个比其他共识机制更中心化的区块链系统。

6.Proof-of-Time：这是另一种共识机制，旨在通过关注随机化来取代工作量证明系统的低效率和诱导浪费的竞争。 HyperledgerSawtooth 等区块链中使用的一种机制，经过时间证明会随机为其节点提供一个计时器对象。定时器最先到期的节点将负责发布下一个区块。该系统为拜占庭将军问题的随机领导者选择方面提供了一种有效的解决方案。然而，英特尔开发的合作伙伴技术 SGX 已被证明存在一些严重的漏洞，难以信任共识机制。更不用说，重要的是要确保给定计时器对象的每个节点都是唯一的，并且没有用户冒充多个节点来增加他们被选中的几率。

7.权威证明：权威证明作为一种共识机制，与权益证明没有太大区别。两者之间的主要区别在于，在权益证明中，验证者质押硬币，而在权威证明中，他们质押自己的声誉。区块链中的验证者数量较少，因此更适合私有区块链。这种机制是一种快速、可扩展的机制，同时具有能源效率。但是，顾名思义，这种共识机制并不遵循去中心化的原则。验证者的数量非常少，因此可以轻松实施审查和资金冻结等操作。

8.有向无环图：有向无环图是计算机科学中众所周知的数据结构。事实上，区块链也是一个有向无环图的例子，因为它有一个明确的方向，没有任何循环，是一个图。 1OTA使用的Tangle也是DAG共识机制的一种形式。在这种机制中，每个块必须有两个父块。因此，为了通过 DAG 共识机制完成一笔交易，用户需要验证他们之前的两笔交易。这种机制的最大优势在于它减少了延迟和交易费用。然而，这种共识模型对提高可扩展性几乎没有作用，而且极易受到攻击，因为任何攻击都只需要 34% 的哈希算力就可以破坏系统。

区块链技术还是一个非常年轻的领域，还没有完善的共识机制。然而，许多令人兴奋的研究正在进行中，许多令人兴奋的新区块链正在推动各种共识机制的可能性。