所謂“共識機制”，是透過特殊節點的投票，在很短的時間內完成對交易的驗證和確認；對一筆交易，如果利益不相干的若干個節點能夠達成共識，我們就可以認為全網對此也能夠達成共識。再通俗一點來講，如果中國一名微博大V、美國一名虛擬幣玩家、一名非洲留學生和一名歐洲旅行者互不相識，但他們都一致認為你是個好人，那麼基本上就可以斷定你這人還不壞。沒有一種共識機制是完美無缺的，各共識機制都有其優缺點。

比如POW的優點有：1，演算法簡單，容易實現 2，節點間無需交換額外的資訊即可達成共識 3，破壞系統需要投入極大的成本；缺點有：1，浪費能源2，區塊的確認時間難以縮短3，新的區塊鏈必須找到一種不同的雜湊演算法，否則就會面臨比特幣的算力攻擊4，容易產生分叉，需要等待多個確認5，永遠沒有最終性，需要檢查點機制來彌補最終性。

再比如POS的優點是在一定程度上縮短了共識達成的時間，不再需要大量消耗能源挖礦；缺點是還是需要挖礦，本質上沒有解決商業應用的痛點，所有的確認都只是一個機率上的表達，而不是一個確定性的事情，理論上有可能存在其他攻擊影響。

區塊鏈是一個去中心的分散式帳本，其共識機制就是透過特殊節點的投票，完成交易驗證與確認。其主要的共識演算法有POW演算法與POS演算法，下面我們來看一下兩者的區別：

一、Pow(工作量證明機制)：誕生於1997年Adam Back設計的Hashcash系統，它最初被創造出來用於預防郵件系統中漫天遍地的垃圾郵件。2009年，中本聰將其運用於比特幣中，作為達成全網一致性的共識機制。

優點：是完全的去中心化和分散式賬簿。

缺點：消耗資源，挖礦造成大量資源的浪費，同時Pow的達成共識的週期也比較長，比特幣網路會自動調整目標值來確保區塊生成過程大約需要10分鐘，因此它不是很適合商業運用。

二、Pos(股權證明機制)：想法源於尼克.薩博(Nick Szabo)，是Pow的一種節能替代選擇，它不需要使用者在不受限制的空間中找到一個隨機數，而是要求人們證明貨幣數量的所有權，因為其相信擁有貨幣數量多的人攻擊網路的可能性更低。

在股權證明機制中，每當建立一個區塊時，礦工需要建立一個稱為“幣權”的交易，這個交易會按照一定的比例預先將一些幣發給礦工。然後股權證明機制根據每個節點持有的代幣的比例和時間，依據演算法等比例地降低節點的挖礦難度，以加快節點尋找隨機數的速度，縮短達成共識所需的時間。

與Pow相比，Pos可以節省更多的能源，更有效率。但是，由於挖礦成本接近於零，因此可能會遭受攻擊。且Pos在本質上仍然需要網路中的節點進行挖礦運算，所以它同樣難以應用於商業領域。

首先我們要了解什麼是共識機制

什麼是共識機制？

首先我們應當瞭解什麼是共識。共識就是大多數人都贊成。大多數人贊成，就意味著需要投票。全民投票，肯定是參與度最高，滿意度最高的。但這樣一來效率就很低。選舉民意代表去投票，民眾參與度會低一點，效率就上來了，同時也會出現壟斷和腐敗。

共識機制，就是透過設計一種演算法（激勵機制），來激勵網路中的各個節點，在不需要基於任何互相信任的條件下，來誠實的（自身利益最大化的）對網路中每個時間段的資料交易記錄的前後順序進行確認並記錄的一種機制。也就說，大家都老老實實的做事情（記賬，交易資料打包和確認），誰也不作假。

共識機制是公鏈的靈魂，它賦予程式碼以生命，讓一切不信任都變得很簡單。當然不同的共識機制的設計，也會對效率和參與度各有側重。

目前為止，區塊鏈共識機制主要有以下幾種：PoW工作量證明、PoS股權證明、DPoS授權股權證明、Paxos、PBFT（實用拜占庭容錯演算法）、dBFT、DAG（有向無環圖）

接下來我們主要說說PoW、PoS、DPoS共識機制的原理及應用場景。

PoW:PoW：proof of work，也稱工作量證明。在區塊鏈中，PoW代表的是一種運作機制。這種機制強制要求財富的獲取方式只能是透過勞動所得，也就是算力運算——挖礦。通俗來講，遊戲中，遊戲角色如果要升級就必須透過不斷打怪戰鬥獲取經驗，這個遊戲的升級機制就是PoW。

比特幣採用的就是POW機制，優點是實現簡單，但是因為挖礦需要大量的雜湊運算，需要電力和各種算力資源。並且挖礦礦池是主力，算力高的礦池有選擇權， 持幣人沒有參與決定的權利。容易造成資源浪費、分叉機率提高、共識時間較長等問題。

PoS:Proof of Stake，也稱股權證明，類似於財產儲存在銀行，這種模式會根據你持有數字貨幣的量和時間，分配給你相應的利息。

以太坊（ETH）在總結比特幣的算力計算耗費資源的經驗上，提出了PoS，權益證明機制。就是讓權益更多的人（持有ETH更多的人）更容易能挖到礦（算出雜湊值難題），這樣就避免了大部分的算力和電力的浪費，也大大縮短了共識週期。但是這樣容易還是容易遭受51%攻擊。例如，以太坊的DAO攻擊事件造成以太坊硬分叉，而ETC由此事件出現，事實上證明了此次硬分叉的失敗。

DPoS:DPOS與POS原理相同，只是選了一些“人大代表”。EOS採用的就是DPOS機制。就是透過每個節點質押的Token數量，在一個大規模的網路中選舉出21個參與共識的節點，由這些節點之間進行共識，達成一致並出塊，EOS每輪選舉出21個節點，每0.5秒出一個塊，3分鐘左右確認該塊。據社群最新的EOS效能測試報告，其TPS約為3000筆/秒。但是後期發現這21個共識節點集中在少數人手中，中心化高，且駭客可以輕易的透過DDOS這21個節點，癱瘓該網路。

1.真正的去中心化。這種混合的共識方法為所有礦工（工作量證明法支持者）和代幣持有人（權益證明法支持者）提供了贏得區塊的平等機會。持有UT的使用者與礦工均可以參與到投票中，共同參與UT社群的重大決定，持幣者與礦工都可以影響預先編制好的更新，如隔離見證（SegWit）、增大區塊等等。

2.更安全。由於PoW必須透過PoS的驗證才可生效，PoW礦工不能自行決定並改變網路規則，這有效的抵擋了51%攻擊。不僅如此，Ulord公鏈首創CryptoHello演算法，還能抗ASIC的挖礦演算法。

3.社群完全自治。

Ulord透過PoS+PoW公平的按持幣數量與工作量分配投票權重，可以實現社群自治。在社群裡，開發者與愛好者可以提出改進或者增加現有功能。透過社群投票來決定執行與否，即聚叢集體智慧，進行決策與執行。

是指網路上參與的各方如何達成一致的方式。比較主流的是POW（工作量證明）和POS（權益證明）兩種。兩種機制互有優劣。

我們用今天的篇幅來跟大家比較POW和POS的部分技術細節和主要面臨的問題，還有可能存在的解決方法。供大家在投資中參考。

POS共識演算法並不是一個很新的概念。我們是在兩年前接觸到他，而這個共識機制其實已經存在了超過五年的時間。最早使用POS共識機制的加密貨幣是現在已經接近消亡的點點幣，這是當年很火的一個明星專案，在社群治理的過程中卻因為各種原因，逐漸的消失在大眾的視野當中。即便到了今天，圍繞著POW和POS的兩種共識演算法的爭論仍然沒有準確的答案。但我們可以從下方兩大陣營爭論的焦點中。探知各方的優劣，進行對比。

核心特色

POW是大家最為熟悉的一種共識機制。最早被使用於比特幣當中，這個共識機制最大的特點就是需要使用硬體裝置進行挖礦。儘管各種加密貨幣使用的共識演算法不盡相同，但如果可以歸為POW的，大多是使用算力或者是一些其他的硬體相關的能力。我們這裡會以比特幣為例，比特幣使用的就是各種各樣的礦機廠商開發的礦機。所以當你想進入整個比特幣的網路，並對這個網路進行維護和參與的時候，你需要購買一臺礦機，才得到了可能獲得記賬權的機會。當你加入一個礦池，你的礦機開始運轉的時候，裡面就會源源不斷的產生比特幣。這個就是POW的最大特點。

所以POW，其實比的是硬體能力，計算能力，誰的電腦更高階，誰的礦機執行速度更快，挖礦成本更低，以此決定誰具有更大的可能性獲得下一次記賬權，收穫比特幣或是其他的加密貨幣。

而POS由於近期的很多新專案都使用這一共識機制，大家也並不是很陌生。但是究其細節，反而有很多不清楚之處。POS使用的其實是一個在加密貨幣當中叫做幣天的函式，這個函式會記錄加密資產有多少天沒有進行過交易，這個資料其實在比特幣中也是包含的。早年的中本聰創造了比特幣，其中就加入了這個函式，但是由於幣天並沒有與其他的資料發生任何的關聯，中本聰本人也沒有對這個資料進行任何的解釋，所以剛開始大家都不清楚它的意義，直到點點幣利用幣天這個資料進行權益挖礦的時候，才算真正派上用場。

簡單來說，這套共識機制競爭的是單位時間內你持有某種加密資產多少。例如，持有300單位的加密資產一天和持有1單位加密資產300天產生的幣天數是一致的。所以你持有某種資產的時間越長數量越多，你就越有更大的機會獲得下一次的記賬權，來獲得一筆加密貨幣的獎勵，形成一種類似銀行定期理財的效果。也就是說，當你的加密資產放置不動（這裡通常是指使用鎖定函式將持有的加密資產進行鎖倉）的時候，你可以有權參與挖礦，並且讓這些資產產生新的資產。

收益情況對比

POW的收益通常是逐漸減少的。由於全網的算力不斷提升，比特幣的挖礦難度也會越來越大。因此，從理論上來說，如果不發生特殊情況，你的一臺恆定算力的礦機，可以挖到的比特幣也會隨著時間的推移越來越少。

POS的挖礦收益通常是恆定的。通常有一個固定的通脹百分比，用理財收益類比的話大概年化8%到10%左右。一些新型的POS機制也會加入一些變數，使得整個POS挖礦的過程變得更為公平一些，例如當參與人較少時，收益較高，參與人過多時收益較低這樣的調整。

參與挖礦的不同之處？

1. 幣價波動

幣價波動是一個不管是對POW，POS還是不參與挖礦的普通投資者來說都永遠存在的風險，而不同之處在於，在POW共識機制下。每個礦工都是有一筆沉沒成本的，就是我們通常所說的礦機購置費用，這是一個有外部輸入的系統。這筆錢你花出去了卻還沒有得到任何回報，因此每個礦工都會有一個回本週期。你的機器算力越高電價越低，理論上講你回本的速度就越快。但是在這個期間，如果幣價發生暴跌，跌到電費成本高於幣價時，就會產生淨虧損，礦工們無法得到新幣，開機等於虧損。

而POS挖礦沒有沉沒成本，這是一個沒有外部輸入的系統。當你購入某種加密資產成為某個加密資產的權益人之後。你用犧牲流動性的方式獲得了參與挖礦的機會，這個是不論幣價如何變化都有新幣產生的，單就幣的數量而言，不存在淨虧損的情況（但是存在幣價一文不值，淪為空氣的情況），這在幣價下跌的過程中可以一定程度減少損失。

2. 安全性

POW是一個在比特幣網路中被穩定且安全的執行超過10年時間的共識機制，安全性可以說是獨一無二的，且比特幣網路的算力逐年升高，這使得大規模攻擊的可能性越來越趨近於0，而從業者們的去中心化的共識也已經經過了充分的證明，參與者們通常有意願在算力接近50%的時候自行避免中心化風險。

POS則是一個新生事物，儘管之前也有規模不小的嘗試，但是都不夠理想，沒有經過時間的建議，沒人可以下定論說，POS的一定安全性是優於POW的。

3. 挖礦門檻

POW一般是需要一臺礦機，挖礦的門檻是一筆不菲的礦機購置費用，少則幾千，多則幾萬，但好在目前的階段，礦機還算是行業裡一個可以被認可的資產，可以選擇低位拋售降低損失或者高位套現賺取額外收益。

POS門檻較低，一般不限制金額，持幣升息，但區別在於節點可能需要確保24小時開機和網路通暢，否則會有懲罰，對維護的要求稍高於POW。

4. 現存問題

POW共識機制的主要問題是一個老生常談的話題。很多人都說使用礦機或是電腦的CPU，GPU去挖加密貨幣的行為是一種資源浪費。ASIC礦機挖比特幣使用的電力相當於一個小國每年的用電消耗，而這些電量都被用於完全沒有意義的函式計算，是一種資源浪費。

同時POW還面臨著升級困難，容易分叉等問題。這是因為各種演算法都是已經寫好在各個礦機裡面，當你的整個系統需要升級的時候，並不是所有的礦工都願意跟你一起升級。這時一條鏈可能就會變成兩條鏈，因為礦工們發生了分歧，這就是我們常說的分叉。而分叉將會傷害原有鏈的價值和共識。

POS共識機制的問題更多的似乎更集中在機制設計和社群治理的層面。

讓網路中的所有人都能自己自由的參與挖礦，當然是最好的願景。但現實運行當中存在很多問題。個人的計算機和家庭網路通常是很難跟大型機構的伺服器相提並論的，個體的參與驗證需要保證二十四小時的開機和網路通暢，這一點對個人來說通常很難做到。所以在POS機制當中，似乎也很難避免大型機構建立礦池，參與其中。儘管這可以有效的降低普通使用者的參與門檻，但又會引發中心化的問題。

雖說比特幣的算力也十分中心化，而POS如果處理不當將會更加中心化。因為礦機數量的增長獲得的收益是線性的，而權益類資產的增長獲得的收益是非線性的。這句話怎麼理解呢？

理論上，一臺礦機一天可以產生1的收入。如果有100臺。那麼一天的收入就是100。而我為了走到這一步，我其實花了已經花費了與一臺礦機相比，100倍的價格才得到了這100倍的收入，我想要更多的話也是同理（除非將挖出的比特幣變現復投入礦機購買，但在未回本之前，大部分的礦工通常不會選擇這麼做）。而在POS共識機制當中，這個收入變成非線性的了。因為POS產生的收入可以隨時每日復投，這就使得在權益挖礦證明當中，大型的權益持有人透過資產復投的方式，將會獲得比小型的權益是有人高很多的收入，且早期的參與人如果購置了大量的資產，將會比後進入者具備巨大的優勢。這是POS當中的中心化風險。

另外，是否鎖倉也是一個需要思考的問題，因為POS從社群治理的角度來看，不單代表資產，也代表著投票權，鎖倉的話，相當於同時放棄了資產的處置權和投票權，這是不合理，理應分開處理，抵押投票權，保留資產處置權。但是這又涉及到一個因為資產不犧牲自身流動性導致的無風險套利問題。之前的Algorand也是因為大量VC的無風險做空套利導致持續的價格走低。這都是需要進一步權衡的情況。

但好在上面的所有問題都有解決的辦法，然而卻沒有一個準確的答案告訴我們解決了一個問題之後，會不會產生新的問題。值得慶幸的是，行業對POS的期待依然有增無減，全球排名前30的加密貨幣中，也有超過13個專案使用了POS，整個POS市場規模預計會在2020年達到540億美元，而我們認為，由於POW這種系統外輸入的特性，使用POW的鏈可能會在最終的競爭下只保留為數不多的幾條，方便與實體經濟保持聯絡，也更方便普通人的理解，POS則會作為與POW相連的一個更為環境友好和安全的解決方案擴大整個行業的應用領域和共識，這似乎才是合理的。

POW和POS的爭論可能仍會持續一段時間時間，但我們仍需獨立思考，POS真能全面優於比特幣的POW機制嗎，克服了各種缺點之後和POS和比特幣相比，誰才是能代表未來的那一個呢？

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作者持有比特幣，以太坊及其他加密貨幣的投資頭寸，但不參與短期或日內交易。所有觀點均為個人見解，不構成投資建議。

區塊鏈共識機制實什麼？區塊鏈共識機制能讓分散的節點在去中心化的系統中高效地針對區塊資料的有效達成共識，現在區塊鏈中常用的共識機制主要有工作量證明（PoW），權益證明(PoS)和股份授權證明(DPoS)三種。

PoW最早最常見的共識機制，用工作計量，工作越多那麼收益越大。記賬節點需要較大的運算資源進行合理的雜湊值的計算，哪個節點第一個計算出來，就能擁有該區塊的記賬權，並且向網路中的其他節點提交計算出的數值作為工作量證明，由各節點驗證其是否有效。

PoW的優點：完全去中心化，節點自由進出。

PoW的缺點：算力資源消耗大，可監管性弱，效能效率低

PoS選出“記賬人”，由記賬人來負責建立區塊，持有最多（coin）的就擁有最大的特權，也要負擔更大的責任來建立區塊，同時獲得更多的收益。PoS相對於PoW在一定程度上減少運算資源，並且提高的了效能，以至於更容易達成共識。

PoS的優點：縮短了達成共識的時間，減少了挖礦消耗的資源

PoS的缺點：沒有從本質上解決商業應用的痛點

它與PoS共識演算法相似，區別是DPoS在於節點選舉若干代理人，由代理人進行驗證和記賬，它的原理、監管、效能資源消耗、容錯性都與PoS相似.

DPoS的優點：減少了參與驗證和記賬的節點數量，把共識驗證提高到秒級

DPoS的缺點：整個共識機制依賴代幣，很多商業模式是不需要代幣的。

更多關於區塊鏈共識機制，可以關注密碼財經。

共識機制用通俗的話講就是制度，在中心化的世界裡，不存在制度這一說。因為一家之言可以決定走勢。

例如，你用支付寶時候你一定不會懷疑誰在記錄每一筆交易。

支付寶就是中心，支付寶負責記賬。

可是在去中心的世界裡面，怎麼用一套制度來管理這些離散的節點呢？

這種管理方式就稱之為“共識機制”。

因此就有模仿我們人類社會的管理方式的共識機制。

第一種“按勞分配”就是我們說的POW模式。POW:全稱Proof of Work，工作量證明。簡單的說就是乾的多，拿得多。我們現在挖礦的例如BTC，萊特等都是POW模式的幣。算力越高、挖礦時間越長，你獲得的貨幣就越多。優點比較公平，比較去中心化，缺點，所有節點都在工作計算一些沒有實際意義的“數學題”，造成資源的浪費。

第二種“股權分配”就是我們說的POS模式。POS全稱Proof of Stake，股權證明。簡單來說，就是一個根據你持有貨幣的量和時間，給你發利息的一個制度。可以簡單理解成你把幣放銀行，一年給你利息，這個利息不是錢，是幣。這種優點是減少資源浪費，看似比較公平，誰擁有的多存的時間長利息就多。很少有人質疑銀行的分配製度。但是缺點在於，對於區塊鏈，增大後入節點的難度，造成貧富分化“有錢的越來越有錢。”

國內一款山寨幣量子幣就是pos模式，未來eth也會走向pos。

第三種“人民代表大會制度”並不是每個人直接參與政務管理的競爭，每個人選出自己的代表讓代表去管理。這種模式叫DPOS模式。DPOS：Delegated Proof of Stake，委任權益證明。中文名叫做股份授權證明機制（又稱受託人機制），它的原理是讓每一個持有DPOS幣的人進行投票，由此產生N位代表 , 我們可以將其理解為N個超級節點或者礦池，而這N個超級節點彼此的權利是完全相等的。代表就是EOS和波場。優點是節約資源，缺點是不夠去中心化，節點太多就是代表太多辦事效率就低，節點少，容易作弊控制。失去去中心的優勢。