常见的共识机制有哪些？

随着数字货币价格的逐步攀升，竞争也越来越激烈，挖矿也越来越专业化，而想要更加细致的了解数字货币挖矿，就需要了解清楚各种数字货币的共识机制，毕竟目前市面上的共识机制有很多种，不同的数字货币使用的共识机制也不是都是统一的，那么，常见的共识机制有哪些呢？下面小编就给大家详细说说常见的共识机制有哪些?以供投资者参考。

常见的共识机制有哪些？

一、工作量证明机制(POW, Proof Of Work)

比特币在区块的生成过程中使用了POW机制，一个符合要求的区块哈希由N个前导零构成，零的个数取决于网络的难度值。要得到合理的区块哈希需要经过大量尝试计算，计算时间取决于机器的哈希运算速度。当某个节点提供出一个合理的区块哈希值，说明该节点确实经过了大量的尝试计算，当然，并不能得出计算次数的绝对值，因为寻找合理区块哈希是一个概率事件。当节点拥有占全网n%的算力时，该节点即有n/100的概率找到区块哈希。

1.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;

4)完全去中心化，节点自由进出;

2.缺点：

1)浪费能源;

2)共识达成的周期较长，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)比特币吸引了全球大部分算力，其他再使用POW机制的区块链应用很难获得相同算力来保障自身的安全;

6)随着比特币对算力的要求越来越高，算力集中在几个大型矿池中，反而容易遭受“51%算力攻击”;

全球比特币的算力越来越集中到几个大的矿池中，具体请参见下图：

二、权益证明机制(POS, Proof Of Stake)

类似于财产储存在银行，这种模式会根据你持有数字货币的量和时间，分配给你相对应的利息。

简单来说，就是一个根据你持有货币的量和时间，给你发利息的一个制度，在股权证明POS模式下，有一个名词叫币龄，每个币每天产生1币龄，比如你持有100个币，总共持有了30天，那么，此时你的币龄就为3000，这个时候，如果你发现了一个POS区块，你的币龄就会被清空为0。你每被清空365币龄，你将会从区块中获得0.05个币的利息(假定利息可理解为年利率5%)，那么在这个案例中，利息 = 3000 * 5% / 365 = 0.41个币，这下就很有意思了，持币有利息。

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。

1.优点：

1)在一定程度上缩短了共识达成的时间;

2)不再需要像POW机制那样大量消耗能源去挖矿;

2.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)容易陷入“富者越来越富有，穷人越来越贫穷”的怪圈，最后成为有钱人的游戏

4)容易遭受恶意非盈利攻击;

Casper(投注共识)是以太坊下一代的共识机制，属于PoS。Casper的共识是按块达成的而不是像PoS那样按链达成的。Casper与传统的PoS不同的是Casper有惩罚机制，这样非法节点通过恶意攻击网络不仅得不到交易费，而且还面临着保证金被没收的风险。有人把Casper这样的挖矿机制称为“虚拟挖矿”，比特币的矿工要参与挖矿需要先购买矿机，Casper则要先抵押以太币到系统中;比特币的矿工如果不按规则挖矿，则会损失电费以及可能的挖矿收益，而Casper中，不守规则的惩罚更为严重，除了失去挖矿收益，还要销毁“矿机”：抵押的以太币会被系统没收!

三、委任权益证明机制(DPOS：Delegated Proof of Stake)

股份授权证明机制(又称受托人机制)，DPoS在PoS的基础上，将记账人的角色专业化。它的原理是让每一个持有比特股的人进行投票，由此产生101位代表 , 我们可以将其理解为101个超级节点或者矿池，而这101个超级节点彼此的权利是完全相等的。从某种角度来看，DPOS有点像是议会制度或人民代表大会制度。如果代表不能履行他们的职责(当轮到他们时，没能生成区块)，他们会被除名，网络会选出新的超级节点来取代他们。

1.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

2.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

四、瑞波共识算法(Ripple Consensus)

这是瑞波币(Ripple)独有的共识算法，使一组节点能够基于特殊节点列表达成共识。初始特殊节点列表就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须由51% 的该俱乐部会员投票通过。共识遵循这些核心成员的51% 权力，外部人员则没有影响力。由于该俱乐部由“中心化”开始，它将一直是“中心化的”，而如果它开始腐化，股东们什么也做不了。

1.优点：

容易达成共识

2.缺点：

是中心化的，所以共识机制意义不大

五、PBFT机制

PBFT是一种状态机副本复制算法，即服务作为状态机进行建模，状态机在分布式系统的不同节点进行副本复制。每个状态机的副本都保存了服务的状态，同时也实现了服务的操作。将所有的副本组成的集合使用大写字母R表示，使用0到|R|-1的整数表示每一个副本。为了描述方便，假设|R|=3f+1，这里f是有可能失效的副本的最大个数。尽管可以存在多于3f+1个副本，但是额外的副本除了降低性能之外不能提高可靠性。

是由权益来选出记账人，然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。

1.优点：

1)专业化的记账人;

2)可以容忍任何类型的错误;

3)记账由多人协同完成，每一个区块都有最终性，不会分叉;

4)算法的可靠性有严格的数学证明;

2.缺点：

1)当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务;

2)当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉，但是会留下密码学证据;

以上总结来说，PBFT机制最核心的一点，就是最大限度地确保系统的最终性，使区块链能够适用于真正的金融应用场景。

六、Pool验证池

Pool验证池，基于传统的分布式一致性技术以及数据验证机制;是目前私有链大范围在使用的共识机制。

1.优点：

不需要代币也可以工作，在成熟的分布式一致性算法(Pasox、Raft)基础上，实现秒级共识验证;

2.缺点：

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。

以上就是常见的共识机制有哪些的相关内容介绍，其实在上文介绍到的共识机制中，POW的使用范围最广，也是目前被验证最可靠的共识机制，比特币采用的是这种机制，而其他大部分代币也是采用这种方式，以太坊本来预计使用POS方式，不过由于觉得不太靠谱，后改用POW+POS模式，不过请注意只有1%是POS机制。