共識機制的核心目的始終是相同的：它提供某種證明，以確保所有網(wǎng)絡節(jié)點都能就區(qū)塊鏈的真實和有效狀態(tài)達成一致。這就是如何避免網(wǎng)絡上的惡意攻擊。沒有它，加密貨幣就失去價值。

在區(qū)塊鏈中，公眾通常都是在證實和時間戳交易。一旦數(shù)據(jù)被參與的用戶或節(jié)點證實，該交易記錄就被永久寫入?yún)^(qū)塊中。

新生成的區(qū)塊關(guān)聯(lián)前一個區(qū)塊并廣播到整個網(wǎng)絡，從而達成共識：區(qū)塊鏈上的每個節(jié)點所記錄的賬本都是相同的。但是，不同的共識機制算法往往會面臨類似的問題，盡可能的保證活躍性和安全性。目前還沒有一種解決方案可以同時解決。

比特幣BTC使用的是工作量證明機制(POW)，該機制具有明顯的挑戰(zhàn)，可能會致命。因此，權(quán)益證明機制(POS)已經(jīng)越來越受歡迎，并且要求用戶提供一定數(shù)量的加密貨幣的所有權(quán)，這個對擁有越多的加密貨幣用戶越有利。

許多初創(chuàng)公司開始尋找其他方式達成共識已解決這些深層結(jié)構(gòu)性問題。目前替代方案正在開發(fā)中。雖然比特幣和以太坊的開發(fā)團隊不斷致力于改善他們的系統(tǒng)，但是還有一些不太為人所知的共識機制迫切希望能有一席之地。

1、權(quán)威證明(Proof of Authority)

PoA是一種個人身份證明。用戶必須在平臺上進行個人識別和驗證，使其成為可信節(jié)點。確認其身份的用戶有權(quán)驗證鏈上的區(qū)塊。用戶獲得的加密貨幣獎勵是公開的，其惡意攻擊行為也是公開的;這意味著在保護網(wǎng)絡時，個人的信譽度將受到威脅。

應用該共識機制的Egor Homakov的Fairlayer項目，還未發(fā)布加密貨幣。但Homakov具有很強的可信度，并且技術(shù)界的一些人相信它正在做的：構(gòu)建一個不會在安全性上妥協(xié)的無限可擴展區(qū)塊鏈。

另一個使用PoA的著名應用是Vivacoin。他們提出了一個不同的方法，只有幾個層次，但這個概念仍然集中在標識身份上。同時，VeChain擁有一個以PoA共識機制為中心的極其成熟的企業(yè)解決方案。

2、Markov Chain Monte Carlo(MCMC)

IOTA最大的成功就是應用復雜的、非標準的技術(shù)，它們運行在DAG架構(gòu)上，使用MCMC來達成共識。這是一個復雜的算法，但這個概念在應用時很簡單，統(tǒng)計學家可以很好地理解這個算法。

在用戶廣播其交易之后，該算法隨機地選擇兩個未確認的交易來進行證明。使用IOTA，需要少量的工作量證明來確認這些交易，然后可以由其他人驗證用戶自己的交易廣播。

IOTA最初將使用主節(jié)點，通過確保可以消除任何欺詐性交易和攻擊來保護網(wǎng)絡故障。此外，沒有采礦行為意味著能源效率的大幅提升。

Matrix也建議使用MCMC，BigTangle也是如此，它的結(jié)構(gòu)在設計上看起來與IOTA相似，盡管可能稍微不那么完整。

3、貢獻證明(Proof of Contribution)

POC是另一種不使用挖礦的共識機制。實質(zhì)上，它是一種通過測量支持網(wǎng)絡功能的用戶的有用貢獻來達成共識的算法。

理論上可以通過使系統(tǒng)過載所需的高成本來防止對網(wǎng)絡的攻擊。POC是CyberVein的首選系統(tǒng)：他們提出了一個去中心化的數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡，在用戶的磁盤空間上運行。

POC基于存儲空間，允許用戶通過提供對網(wǎng)絡有用的工作量來提供共識。這被轉(zhuǎn)換為一個安全的數(shù)據(jù)集，并且用戶可以獲得加密貨幣獎勵。

由于存儲容量是稀缺資源，因此認為由于所需的高成本而導致攻擊變得不可行。然而，這本身不是一個故障安全機制;它們運行在于IOTA類似的DAG體系結(jié)構(gòu)上，最初將使用集中節(jié)點來保護主鏈。

使用工作量證明(Proof-of-Work)的單獨區(qū)塊鏈是他們提出的另一個解決方案，用于保護DAG，確保欺詐性交易失效，整個網(wǎng)絡可以被證明為真實的。

此外，通過捐贈足夠的磁盤空間來存儲整個網(wǎng)絡及其所有交易，根據(jù)用戶貢獻的存儲量提供更高的CyberVein(CVT)加密貨幣支付，鼓勵用戶成為可信的完整節(jié)點。

以提供存磁盤空間來存儲值和智能合約交易實現(xiàn)有利于系統(tǒng)的目的，即在用戶設備之間分配存儲的數(shù)據(jù)。4.拜占庭共識協(xié)議(Byzantine Agreement)

兩個最重要的BA系統(tǒng)是瑞波幣(Ripple)和恒星幣(Stellar)，它是一個很有吸引力的機制。可以快速、經(jīng)濟地達成共識，不涉及資產(chǎn)所有權(quán)的參與。

但是，這種方法需要一定程度的集中化，否則需要不切實際的協(xié)調(diào)和資源均等。

Ripple和Stellar都使用投票方法，Ripple使用概率投票，Stellar使用聯(lián)盟制，這分別有利于活躍度和安全性。因此，利用Ripple：證明節(jié)點收集交易，將它們轉(zhuǎn)換為建議并將其發(fā)送給其他證明節(jié)點。收到建議后，他們會進行一系列投票以清除欺詐性交易。

出于實際目的，這種方法是有效的，但通過驗證的交易實際有效的概率低于99%。這就是安全方面存在缺陷的原因，也是Ripple必須集中管理或開發(fā)解決方案的原因。

傳統(tǒng)的拜占庭協(xié)議系統(tǒng)已經(jīng)關(guān)閉成員資格，其中用戶節(jié)點的數(shù)量是固定的。Stellar允許開放成員資格，節(jié)點可以隨意加入和離開。

他們的聯(lián)盟模型意味著節(jié)點可以與其認為值得信任的節(jié)點“聯(lián)盟”達成共識，而不需要涉及網(wǎng)絡中的所有節(jié)點。雖然Ripple要求所有節(jié)點通過一系列投票接受相同的交易，但聯(lián)盟投票意味著節(jié)點只需依靠單個組來證明其交易。

拜占庭協(xié)議系統(tǒng)基本上是無成本的，并且是可擴展的：吞吐量是每秒4,500個交易量，具有64個節(jié)點。更多的節(jié)點會降低網(wǎng)絡性能，但這仍然與比特幣每秒最多7次交易還是有很大的優(yōu)勢。

區(qū)塊鏈是新生的

我們知道區(qū)塊鏈仍在探索之中， 也就是說，我們還需要一段時間才能看到區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)的潛力。關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是建立一個有效的共識機制，不損害權(quán)力下放的概念。

雖然Ripple的核心是集中式的，也暗示了一種“去中心化戰(zhàn)略”，但IOTA和CyberVein是以集中控制開始的網(wǎng)絡應用，只有在他們達到臨界用戶數(shù)量時才會體現(xiàn)出來。

這取決于可能性和有效性。大多初創(chuàng)公司正在努力設計替代性的共識方法，以便稱為贏家。將安全性與可擴展性結(jié)合起來的未來解決方案可能已經(jīng)在開發(fā)中。