互联网企业构建其信用需要周期的时间极长，比如淘宝建立信用往往需要数年时间，而一旦支付宝完成了信用的构建，就行成了天然的垄断。在区块链里，大家信任的是代码、算法和规则，所以信任成本降到极低。经由支付宝平台处理的往来现金流的安全完全取决于这个平台的公信力。但凡这个中心出现一点问题，如数据被篡改、被损坏，整个经济系统就会面临危机乃至崩溃。
与中心化的公司不同，区块链是去中心化的，在一个去中心如何解决交易信息真实性问题？如何来在不同的节点来达成共识？这个就是区块链的核心，比特币中本聪选取了一个最简单的方式——共同见证。所有的交易信息都会被放到一个公开账本上，并经过51%以上的节点去见证。不同的区块链去实现共识机制的方法是不一样的，去基于DAG的区块链，需要确认主链形成共识，各种预测市场，需要继续各自共识机制来实现对预测的评判。
共识机制的核心是区块的构建和检验，POW系统构建区块的过程一般称为“挖矿”（mine），POS 系统PPC的区块构建方式一般称为“铸造”（mint），而NXT的区块构建方式一般称为“锻造”(forge)。
共识机制在以前一般被称为证明方式（Proof），因为比特币采用工作量证明（即Proof-Of-Work，简写为POW）。随着大家对分布式账本一致性问题的不断探索，很多方法被提出来，尤其近期有很多区块链项目回归了对传统BFT算法的改进，在思路上已经跳出了“证明”的语义，因此进一步高度概括为共识机制。我记得第一次碰到工作量证明这一概念时感到很费解，对这种表述方式很头疼，掌握了POW机理后才真正明白，通俗讲就是“通过工作以获得指定成果，用成果来证明曾经付出的努力”。其实我们日常工作生活中经常使用工作量证明，比如学生考试成绩，毕业证以及驾照等，这种证明方式的一个显著特征是往往需要很大的工作量才能拿到指定成果，但这个成果很容易验证。因为我们一般很难去实时监督一个人是否真的付出了这些工作量，所以只能使用工作量的结果来证明。
POS
POW并非完美，其中被指责最多的主要有两点，一是浪费能源，二是风险和收益博弈必然导致联合挖矿，而大算力矿池可能会对系统的去中心化构成威胁。
于是在2011年，一个名为Quantum Mechanic的数字货币爱好者在Bitcointalk论坛提出Proof-of-Stake（POS）证明机制，该机制被充分讨论之后证明具有可行性。如果说POW主要比拼算力，算力越大，挖到一个块的概率越大，POS则是比拼余额，通俗说就是自己的手里的币越多，挖到一个块的概率越大。POS合格区块可以表述为：
F(Timestamp) < Target * Balance
与POW相比，式子左边的搜索空间由Nonce变为Timestamp，Nonce值域是无限的，而Timestamp极其有限，一个合格区块的区块时间必须在前一个区块时间的规定范围之内，时间太早或者太超前的区块都不会被其他节点接纳。式子右边的目标值引入一个乘积因子余额，可见余额越大，整体目标值（Target * Balance）越大，越容易找到一个区块。因为Timestamp有限，POS铸造区块成功率主要与Balance有关。
POS只是代表一种共识机制理念，具体有多种实现方式，下面重点解析两种比较经典的实现思路。
DPOS
比特股（Bitshares）项目于2013年8月开始启动，这是一个野心勃勃的项目，对区块链做了很多改造，并引入许多新概念和特征，尤其令人眼花缭乱的 Bitshares X、多态数字资产交易平台、资产锚定等新名词，一时令人无比兴奋而又困惑。此时POW和POS都已成功运行许久，彼此优劣已被反复讨论，两大阵营时至今日依然争论不休。按照项目规划，比特股对交易容量和区块速度有极高要求，显然POW或POS都达不到要求，于是比特股发明了一种新的共识机制——Delegated Proof-Of-Stake（DPOS），即股份授权股权证明。
DPOS很容易理解，类似于现代企业董事会制度，比特股系统将代币持有者称为股东，由股东投票选出101名代表，然后由这些代表负责产生区块。那么需要解决的核心问题主要有：代表如何被选出，代表如何自由退出“董事会”，代表之间如何协作产生区块等。
持币者若想成为一名代表，需先拿自己的公钥去区块链注册，获得一个长度为32位的特有身份标识符，用户可以对这个标识符以交易的形式进行投票，得票数前101位被选为代表。
代表们轮流产生区块，收益（交易手续费）平分。如果有代表不老实生产区块，很容易被其他代表和股东发现，他将立即被踢出“董事会”，空缺位置由票数排名102的代表自动填补。
从某种角度来说，DPOS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化的优势。
总结最后从几方面来简单对比分析以上几种共识机制的优劣和特点：
安全性
POW的安全性存在完整的数学证明，这一点是POS和DPOS无可比拟的优势。区块链共识机制一般要同时考虑抵御DDOS攻击和双重支付攻击，POW存在51%算力攻击威胁，比特币目前超强的算力使得破坏该系统需付出巨大代价。POS也会存在51%币龄攻击，而DPOS安全性完全取决于代表的诚实程度。NXT理论可以实现快速交易，但需要锻造节点曝光自己的IP，如此一来容易成为DDOS攻击对象，DPOS的代表也容易成为DDOS攻击对象。
环保性
在不可能三角理论（去中心化，安全，环保不能同时兼备）中，POW彻底抛弃节约能源的需求，通过巨大算力来维护系统安全和去中心化特征。POS和DPOS几乎不费多余电力，但不可避免在另外两个特性做出牺牲。
共识速度
POW很难缩短区块时间，POS相对而言可以缩短区块时间，尤其NXT会比PPC的实现方式更快，DPOS也可以在很短时间内达成共识，比特股目前30秒产生一个区块。不过POS更容易产生分叉，尤其NXT，所以交易需要等更多确认才被认为安全。
交易容量
这是区块链未来发展需要解决的核心问题，巨大的交易容易意味着巨大的带宽和存储空间，POW的交易容量很难扩展，而NXT由于每个节点都可以预知下一个区块由谁锻造，可以直接将交易发给锻造节点，因此NXT交易容量有很大扩展性。从某种角度来说，DPOS可以理解为多中心系统，兼具去中心化和中心化的优点，如果代表节点都运行强大的服务器且彼此带宽足够大，理论上交易处理能力可比拟传统中心化系统，比如Visa。
出块平滑度
POW由于哈希算法特性，可以得到平滑出块速度，而且可以间隔一段时间再调整全网难度，POS出块主要与余额有关，而用户余额差距梯度比较大，所以POS一般每个块都要调整全网基础难度。DPOS依靠有限代表人的协同作用，如果代表人不会频繁进出，几乎可以做到固定死出块间距。
最终性
POW和PPC通过竞争达成共识，不存在最终性，理论上如果有足够算力，现在可以从头挖比特币区块链，不过可以依靠检测点实现最终性。NXT和DPOS严格依赖时间轴，依靠节点实时在线检测，所以存在最终性。
综合各方优势，个人认为POW适合应用于公链，如果搭建私链，因为不存在验证节点的信任问题，可以采用POS比较合适，而联盟链由于存在不可信局部节点，采用DPOS比较合适。
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