共识机制是比特币和区块链技术的基础,是区块链的重要组成部分,可以让区块链网络中的全部节点实现一致。近年来,随着区块链技术的兴起,共识机制也发展得非常迅速,逐渐成熟,不断推出新的变种和实现。现在大致有几种共识机制,具体有挖矿共识、权益证明共识、拜占庭共识、盲签名共识、点点拜占庭共识、月球拜占庭共识 和看点计算法等,各有其不同之处。

一、挖矿共识
挖矿共识机制是由比特币网络引入的共识机制,也是现今使用最广泛的共识机制。挖矿共识机制利用比特币网络中的特殊节点——矿工,持续计算复杂的散列函数,争取找到最后能证明交易有效并且满足网络规则的区块。获得验证权的矿工有资格对该区块中的交易进行验证和确认,签名后广播到网络中,其他节点可以收到签名好的区块,同步验证,节点收到大部分网络签名的区块时,认定该区块是有效存在的,最终形成一致的共识。
挖矿共识的优点在于,由于持续的计算劳动和网络费用,其偏离共识的代价极大,可以有效地保证网络的安全性、连续性以及去中心化,比特币等币系就是由此实现去中心化交易。另外,解决矿工发生双花和交易遗忘等问题涉及到技术源源不断的创新,使得改良机制的可行性也得到验证。
二、权益证明共识
权益证明共识比挖矿共识更加简洁,不需要发挥矿工的计算能力和竞争权重来解决共识问题,而是直接使用少量的资产就可以激活节点的权重来参与共识。大部分的权益证明共识都是基于理性的信任关系,主要分为两类,一种是看守人机制,另一种是投票机制。
看守人机制是十分常见的权益证明机制,其中核心思想是信任理性的价值主体去运作,并保证其行为具备良好的规律性和可控性,从而保障系统的正常运行与安全性。它很类似于比特币中的矿工,矿工有收费权和投票权,把信任会员变成者币系看守人,其投票权随机决定使用哪个看守人来建立共识,使得验证准确率提高,确保其有效安全和去中心化以及即时存证等特性,使得看守人共识机制广泛应用,如以太坊等。
投票机制,其中加入系统和参与投票都是门槛很低的,只要贡献相应的费用或资金等,就可以参与投票,在系统的各个点议案中,确定自身的投票率,投票后能够得到相应的收益,表示机制作者发出了信任,使其成为受信社区内的验证者,最终形成广泛的共识。
投票机制的优点是在不同的投票者之间构成信任关系,可以