怎么才能在区块链分布式系统中更高效地达成共识，保障区块链系统的正常运行？共识机制在其中起到了决定性的作用。作为区块链技术的核心元素，共识机制的设计决定了整个系统的可扩展性、安全性和去中心化的程度，也决定了系统能否承载更多、更复杂的应用，以及是否能适应更广泛的应用范围。比特币的成功吸引了大量的关注，其共识机制也引来了众多模仿者。一些人试图对其进行完善，还有另一些人希望对它进行全面革新。POW工作量证明
比特币使用的是POW工作量证明机制，其后来者以太坊、莱特币也采用同样的共识机制。POW需要进行大量的计算，以算出系统给出的数学难题。具体来说就是，计算出新区块的hash值，并且这个hash值要小于某个数，而且计算难度每过一段时间就会调整，以应对全网算力的变化，用来平衡生成一个区块所需的时间。尽管POW是非常公平和安全的共识机制，但它巨量的计算会消耗大量的能源，并造成环境污染。国际能源署2016年的数据显示，加密货币挖矿每年消耗的能源相当于希腊、以色列、智利、捷克等国的能源消耗水平。此外，加密货币挖矿行业每年产生的二氧化碳排放量，保守估计也要超过纽约到洛杉矶30多万次航班飞行的二氧化碳排放量。POS权益证明
Karura网络发生首次抢先交易，Mangata正开发共识机制以预防此类攻击:8月31日消息，波卡生态跨链去中心化交易平台Mangata发文称Karura网络发生首次抢先交易并解释交易细节，Mangata正在开发一种共识机制防止抢先交易和价值提取。8月25日，Mangata观察到一笔抢先交易：攻击者监测到一笔待处理的10万枚kUSD兑换KSM的交易，考虑到Karura上的kUSD/KSM流动资金池仅有约600到700万kUSD，预计这笔交易预计将推高KSM价格。其通过额外支付0.001KAR小费成功在这笔交易达成抢跑，用235kUSD兑换到0.7627KSM，并在两个区块后成功用0.7627KSM换回240.63kUSD（大额交易导致KSM价格上涨），以此在攻击中获利5.63kUSD，而攻击成本仅为0.0066KAR（约0.05美元）。[2021/8/31 22:49:53]
POS权益证明机制解决了POW工作量证明机制能源浪费的问题，通过持有Token的数量和时长来决定获得记账权的机率。相比POW，POS避免了挖矿造成大量的资源浪费，缩短了各个节点之间达成共识的时间，网络环境好的话可实现毫秒级，对节点性能要求低。但POS的缺点同样明显，持有Token多的节点更有机会获得记账权，这将导致“马太效应”，富者越富，破坏了区块链的去中心化。DPOS委托权益证明
Zcash创始人支持将共识机制由PoW转为PoS:据媒体报道，Zcash创始人ZookoWilcox表示支持将Zcash共识机制由PoW转变为PoS。Zooko表示，PoS在安全性上优于PoW；当被攻击后，PoS有更理想的解决方式；多条网络已证实PoS的可行性；PoS在碳排放上也优于PoW。（《福布斯》）[2021/8/3 1:31:49]
DPOS委托权益证明与POS原理相同，其主要区别在于，DPOS的Token持有者可以投票选举代理人作为超级节点，负责在网络上生产区块并维护共识规则。如果这些节点未能履行职责，将投票选出新的节点。DPOS算法由DanLarimer于2014年提出，并被EOS、Tron、Bitshares等项目采用，其每秒处理的交易量比POS更高，能源消耗较少，但由于记账权集中在一小部分节点手中，因此它也倾向于中心化。POA权威证明
动态 | POS发明者Sunny King推出全新共识机制SPoS:据悉，POS共识机制发明者、匿名极客Sunny King将在其加入的名为VEE的新项目中引入全新共识机制SPoS。该机制是在PoS的基础上，由超级节点按预定顺序依次产生区块，从而保证出块高效和出块时间的稳定。同时，其将利用交易节点的Contene/Release设计、交易费销毁机制使共识算法更具扩展性。SPoS的更多技术细节将在9月9日于美国硅谷举办的Founder Space2018大会上公布。Sunny King曾是数字币（Primecoin）和点点币（Peeroin）的创始人、比特币社区元老级开发者，其发明的POS共识机制被ETH、NEO、EOS等诸多主流公链作为参考。[2018/9/7]
POA不是一种独立的共识算法，而是POW和POS混合的算法，目前有唯链、欧链等采用了POA共识机制。POA节点之间无需进行通信即可达成共识，因此效率极高。并且它也能很好地对抗算力攻击，安全性较高。但是POA需要一个集中的权威节点来验证身份，这就意味着它会损害区块链的去中心化，这也是在去中心化和提高效率之间的妥协。PBFT拜占庭容错算法
PBFT模型是建立在工作量证明基础之上的另一种共识机制，这个概念本身比POW早了十年。它在20世纪90年代后期被提出，旨在抵御恶意节点破坏网络的风险，使用PBFT的风险很低，并且信任与资产所有权完全脱钩。PBFT系统的工作原理是，恶意节点的最大数量不得大于或等于系统中所有节点的三分之一。随着节点数量的增加，系统变得更加安全。PBFT的变体目前被Hyperledger，Stellar和Ripple等采用。上述几例只是所有共识机制中常见的一部分，它们经过时间的验证，已经被各种区块链项目采用，但在某种程度上共识机制的发展都是为了解决POW和POS的缺陷，也就是为了在区块链“不可能三角”——去中心化、可扩展性、安全性之间达到平衡。毕竟，区块链从根本上提供的是去信任的系统，安全和权力下放是一开始建立信任的关键，可扩展性则是系统可用性的决定因素。
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