学习区块链，你必须要知道的神秘武器-共识机制！

昳寒的第63篇原创文章

上个礼拜天晚上，和一个在硅谷的区块链创业者聊一些品牌PR的合作事宜，其中有聊到区块链共识机制的问题，受益颇深，今天就来和大家一起分享一下。

那什么是共识机制呢？我给大家举个例子。

春节到了，大家马上都要回家过年了，过年这段时间同学聚会肯定是少不了的，那么问题来了，同学聚会的城市选择在哪里呢？吃饭的地方又选择在哪里呢？这些都需要大家一起讨论来达成一个共识。

假设没有班干部，也没有同学去牵头组织， 没有具体的标准，那么要达成上面2个问题是非常困难的，因为每个人的想法都不一样。

一般来说，达成共识越分散的过程，其效率就越低，但满意度越高，因此也越稳定；相反，达成共识越集中的过程，效率越高，也越容易出现独裁和腐败现象。

在区块链的世界中，因为是完成去中心化的，节点中的每一位成员都有权利表达意见，所以达成一件事情，必须要达成共识，不然社区将出现混乱，项目也将没有办法进行下去。

那现在主流的共识机制有哪些？各自又有什么样的优缺点呢？

目前主流的一些共识机制主要包括：PoW、PoS、DPoS三种，下面来逐分析一下。

1、PoW即工作量证明

优点：

1)算法简单，容易实现；

2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识；

3)破坏系统需要投入极大的成本；

缺点：

1)浪费能源；

2)区块的确认时间难以缩短；

3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；

4)容易产生分叉，需要等待多个确认；

5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；

注解：这里想特别跟大家分享一下，如果使用POW这种共识算法的话，破坏系统需要投入极大的成本，黑客进行攻击的难度很大，从而保障了安全性，为什么呢？

这是区块链世界里面最长链机制决定的，所有的矿工都会认为最长的链是正确的，共识最终目的是保证比特币不停的在工作量最大的区块链上运转，工作量最大的区块链就是权威的公共总帐本。

技术层面很难做到：如果说黑客想要进行攻击，那么他就得拥有全网51%以上的算力去参与竞争记账，这个就算全世界最大的矿池也很难做到的，更别说个人了。

经济利益层面：如果黑客要实现51%的算力，那么他需要采购几万台矿机，现在每天矿机的成本都很高，合计的成本在40--60亿左右，如果不是为了上100亿的利益，这生意是划不来的。

2、PoS即权益证明

它将PoW中的算力改为系统权益，拥有权益越大则成为下一个记账人的概率越大。

优点：

不像Pow那么费电，可以节省能源。

缺点：

1)没有专业化，拥有权益的参与者未必希望参与记账；

2)容易产生分叉，需要等待多个确认；

3)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；

注解：大家可能会问，如果我买入大量的币，是不是就能获得话语权呢？当然这不是，因为还需要考量“币龄”。

那什么是币龄呢？你可以把他理解为币的年龄。

在比特币世界里，UTXO所位于区块的高度与当前最长链高度之间的差值决定着该笔Unspent的币龄的大小，差值越大，币龄越大，差值越小，币龄越小。如果你花费了这个UTXO，也就代表着这个币龄被消耗了。（区块高度就是区块主链的个数）

目前以太坊就是采用的POS共识机制，2016年在以太坊上进行开发的项目 The DAO遭受黑客攻击，后来通过以太坊团队通过分叉的方式把资产从黑客手中夺回来了。

当时社区意见不一致，有的人坚持不分叉，因为他们觉得这样分叉毁掉了区块链的不可篡改性；有的支持分叉，这部分大都是投资者，想挽回损失。所以才会出现ETC和CTH。

3、DPos股份授权证明机制

DPoS在PoS的基础上，将记账人的角色专业化，先通过权益来选出记账人，然后记账人之间再轮流记账。这种方式依然没有解决最终性问题。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。

优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。

缺点：整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的。

注解：通过专业化记账的方式，DPOS这样的共识机制在一定程度解决了区块链世界效率特别低的问题，这种代理记账的方式有点我们选举人带代表去开会一样，我个人是比较偏向这种共识算法的。

当然还有其它的一些共识机制，比如NEO项目使用的dBFT共识机制。今天暂不做分享，每一种共识机制都有自己的优缺点，相对来说我更偏向有DPOS的这种共识算法，因为这个在一定程度上解决了区块链世界中的效率问题，你更倾向于哪一种呢？欢迎留言！

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