共识机制记录

1、Pow工作量证明，就是大家熟悉的挖矿，通过云或运算，计算出一个满足规则的随机数，即获得本次记账权，发出本轮需要记录的数据，全网其它节点验证后一起存储；优点：完全去中心化，节点自由进出；缺点：目前bitcoin已经吸引全球大部分的算力，其它再用Pow共识机制的区块链应用很难获得相同的算力来保障自身的安全；挖矿造成大量的资源浪费；共识达成的周期较长，不适合商业应用

应用案例：比特币

2、Pos权益证明，Pow的一种升级共识机制；根据每个节点所占代币的比例和时间；等比例的降低挖矿难度，从而加快找随机数的速度。优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间缺点：还是需要挖矿，本质上没有解决商业应用的痛点

应用案例：以太坊采用了Pow+POS的混合机制。

插入下POA：

使用一组所谓的“权限” 来允许人们在区块链上创建新的节点并确保区块链的安全。以太坊测试网（Kovan）便是采用PoA算法。

在PoA中，验证者（validator）是整个共识机制的关键。验证者不需要昂贵的显卡，也不需要足够的资产，但他必须具有已知的，并且已获得验证的身份。验证者通过放置这个身份来获得担保网络的权利，从而换取区块奖励。若是验证者在整个过程中有恶意行为，或与其他验证者勾结。那通过链上管理可以移除和替换恶意行为者。现有的法律反欺诈保障会被用于整个网络的参与者免受验证者的恶意行为。

3、DPos股份授权证明机制，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。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

应用案例：比特股

4、pbft拜占庭容错算法，这是一种基于消息传递的一致性算法，算法经过三个阶段达成一致性，这些阶段可能因为失败而重复进行。

假设节点总数为3f+1，f为拜赞庭错误节点：

1、当节点发现leader作恶时，通过算法选举其他的replica为leader。

2、leader通过pre-prepare 消息把它选择的 value广播给其他replica节点，其他的replica节点如果接受则发送 prepare，如果失败则不发送。

3、一旦2f个节点接受prepare消息，则节点发送commit消息。

4、当2f+1个节点接受commit消息后，代表该value值被确定

如下图表示了4个节点，0为leader，同时节点3为fault节点，该节点不响应和发出任何消息。最终节点状态达到commited时，表示该轮共识成功达成。

优点：上述共识算法都脱离不了币的存在，系统的正常运转必须有币的奖励机制，系统的安全性实际上是由系统币的持有者维护保证。当我们区块链系统实际运用到商业应用时，由其承载的资产价值可能远远超出系统发行的币的价值，如果由币的持有者保证系统的安全及稳定性将是不可靠的 。

1）系统运转可以脱离币的存在，pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成，安全性与稳定性由业务相关方保证。

2）共识的时延大约在2~5秒钟，基本达到商用实时处理的要求。

3）共识效率高，可满足高频交易量的需求。

应用：央行的数字货币、布萌区块链。

参考：知乎https://www.zhihu.com/question/55794026