談到區塊鏈一般我們會說，它是一個分布式賬本，一個巨大的數據庫，那么分布式賬本結構、P2P動態網組、非對稱加密等各項技術就是守護這個數據庫的衛兵，保障數據庫的安全不被竊取和篡改。

共識機制則是一套完整的數據入庫規則，一個“數據水龍頭”，維持數據庫持續增長。

布比聯合創始人張明裕常用微信群來解釋什么是區塊鏈，那么在一個群里是什么決定了大家討論什么、如何討論呢？就是共識機制，它是一個群的靈魂。

1. 什么是共識機制

什么是共識機制？對的沒錯，共識機制就是你理解的那個意思，不用去研究所謂的定義。

如果你想深入了解一下它的產生背景，下面一段話就是最好的表述：

由于加密貨幣多數采用去中心化的區塊鏈設計，節點是各處分散且平行的，所以必須設計一套制度，來維護系統的運作順序與公平性，統一區塊鏈的版本，并獎勵提供資源維護區塊鏈的使用者，以及懲罰惡意的危害者。

這樣的制度，必須依賴某種方式來證明，是由誰取得了一個區塊鏈的打包權（或稱記帳權），并且可以獲取打包這一個區塊的獎勵；又或者是誰意圖進行危害，就會獲得一定的懲罰，這就是共識機制。

多數情況下，我們談共識機制談的就是共識算法本身，算法在設計的時候就包含了一定的規則設計。

所謂共識機制包括共識算法和共識規則的分法其實沒必要去深究，只會越厘越亂。

2. 幾種主流共識機制的特點

1 POW

工作量證明，就是我們常說的“挖礦”，是中本聰在其論文《一種點對點的電子現金系統》中提出的一種共識規則，通過節點間的算力競爭來保證數據的一致性和不可篡改性。

在該共識機制下，依靠算力來爭奪記賬權獲得系統獎勵。因為“挖礦”需要高昂的電力成本和設備成本，普通參與者難以參與，原本去中心化的設計又被集中在了礦工群體的小中心里。

2 POS

權益證明，通過占有的系統token數量和時間來分配權益，爭奪記賬權。相比POW純算力的競爭，POS增加了更多制度的設計，效率明顯提升，也更適合商用。

萬向區塊鏈董事長兼 CEO 肖風在公開演講中表示，“PoS的技術加上制度設計，加上規則的設計，這兩個加一塊，也許是解決我們所有的商業應用的一個最合適的方法。”

在POS中，如果重量級節點并不具備專業的知識和足夠預算，將會再次拖累共識效率。于是便有了DPOS（委托權益證明），通過類似民主大會的形式，選舉出適合的節點代表來運行網絡，出塊效率進一步提升。

3 PBFT

PBFT是Practical Byzantine Fault Tolerance的縮寫，意為實用拜占庭容錯算法。解決了原始拜占庭容錯算法效率不高的問題，使得拜占庭容錯算法在實際系統應用中變得可行。該算法誕生于1999年，是公認算法中最成熟的一種。

在PBFT機制下有一個視圖的概念，一個視圖包含一個主節點和多個備份節點。

主節點負責將來自客戶端的請求排好序號發給備份節點。備份節點會主動檢測這些序號的合法性，并通過超時機制檢測主節點是否宕掉，一旦出現異常，將會觸發視圖更換協議來選舉新的主節點。

主節點的記賬信息獲得備份節點的共識之后，成為最終發布的區塊，并且該區塊是不可逆的。所以里面的交易是百分之百確認的，區塊不會分叉。

4 DPOS+BFT

在該共識機制下，根據賬戶中的權益對節點分配權重優先級，形成基于節點權重的記賬人節點選取機制。節點可以通過申請成為候選人節點，經過選舉/抽簽等方式最終成為記賬人節點。

共識階段，在記賬人節點中選擇出共識區塊的提議者，由提議者提出對某個區塊進行驗證。記賬人和提議者每輪驗證均會更換，多次驗證成功后完成記賬，最終形成共識。

布比區塊鏈基于拜占庭容錯算法構建區塊鏈共識，同時支持PBFT、DPOS+BFT等多種共識算法，做到了秒級別確認用戶交易，不會產生鏈分叉。

同時，布比區塊鏈支持多條子鏈的雙層共識、子鏈共識節點的子集映射，在高性能基礎上實現可擴展和安全性。

3. 怎樣評價共識機制

談共識機制，難免會簡單地用單維度進行好或者不好、性能優劣、去中心化程度來進行評價。實際上對共識機制的評價應該是多維度的，共識機制是區塊鏈系統中的一部分，需要與系統匹配實現良好運轉。

布比區塊鏈創始人蔣海曾表示，“單純追求高TPS的意義不大，應該找到合適的應用場景，符合商業邏輯，從實際需求出發。”

如同一顆螺絲釘，我們不能單從它的大小、長度、顏色、材質來評價，而要結合它的使用場景，用在手機里還是挖掘機上它的評價維度是完全不同的。

實際應用中，應該具體根據使用場景來評價和選擇共識機制。

比特幣是一種加密貨幣，對安全性和去中心化程度要求很高，那POW算法就是合適的。以太坊增加了智能合約，需要高TPS來支撐，最初的POW算法就無法適應，便要向POS轉變。所以選擇適合應用場景的共識機制才是最合適的。
責任編輯；zl