共識機制的核心目的始終是相同的：它提供某種證明，以確保所有網絡節點都能就區塊鏈的真實和有效狀態達成一致。這就是如何避免網絡上的惡意攻擊。沒有它，加密貨幣就失去價值。

在區塊鏈中，公眾通常都是在證實和時間戳交易。一旦數據被參與的用戶或節點證實，該交易記錄就被永久寫入區塊中。

新生成的區塊關聯前一個區塊并廣播到整個網絡，從而達成共識：區塊鏈上的每個節點所記錄的賬本都是相同的。

但是，不同的共識機制算法往往會面臨類似的問題，盡可能的保證活躍性和安全性。目前還沒有一種解決方案可以同時解決。

比特幣BTC使用的是工作量證明機制（POW），該機制具有明顯的挑戰，可能會致命。因此，權益證明機制（POS）已經越來越受歡迎，并且要求用戶提供一定數量的加密貨幣的所有權，這個對擁有越多的加密貨幣用戶越有利。

許多初創公司開始尋找其他方式達成共識已解決這些深層結構性問題。目前替代方案正在開發中。

雖然比特幣和以太坊的開發團隊不斷致力于改善他們的系統，但是還有一些不太為人所知的共識機制迫切希望能有一席之地。

1、權威證明（Proof of Authority）

PoA是一種個人身份證明。用戶必須在平臺上進行個人識別和驗證，使其成為可信節點。

確認其身份的用戶有權驗證鏈上的區塊。用戶獲得的加密貨幣獎勵是公開的，其惡意攻擊行為也是公開的；這意味著在保護網絡時，個人的信譽度將受到威脅。

應用該共識機制的Egor Homakov的Fairlayer項目，還未發布加密貨幣。但Homakov具有很強的可信度，并且技術界的一些人相信它正在做的：構建一個不會在安全性上妥協的無限可擴展區塊鏈。

另一個使用PoA的著名應用是Vivacoin。他們提出了一個不同的方法，只有幾個層次，但這個概念仍然集中在標識身份上。同時，VeChain擁有一個以PoA共識機制為中心的極其成熟的企業解決方案。

2、Markov Chain Monte Carlo（MCMC）

IOTA最大的成功就是應用復雜的、非標準的技術，它們運行在DAG架構上，使用MCMC來達成共識。這是一個復雜的算法，但這個概念在應用時很簡單，統計學家可以很好地理解這個算法。

在用戶廣播其交易之后，該算法隨機地選擇兩個未確認的交易來進行證明。使用IOTA，需要少量的工作量證明來確認這些交易，然后可以由其他人驗證用戶自己的交易廣播。

IOTA最初將使用主節點，通過確保可以消除任何欺詐性交易和攻擊來保護網絡故障。此外，沒有采礦行為意味著能源效率的大幅提升。

Matrix也建議使用MCMC，BigTangle也是如此，它的結構在設計上看起來與IOTA相似，盡管可能稍微不那么完整。

3、貢獻證明（Proof of Contribution）

POC是另一種不使用挖礦的共識機制。實質上，它是一種通過測量支持網絡功能的用戶的有用貢獻來達成共識的算法。

理論上可以通過使系統過載所需的高成本來防止對網絡的攻擊。POC是CyberVein的首選系統：他們提出了一個去中心化的數據庫網絡，在用戶的磁盤空間上運行。

POC基于存儲空間，允許用戶通過提供對網絡有用的工作量來提供共識。這被轉換為一個安全的數據集，并且用戶可以獲得加密貨幣獎勵。

由于存儲容量是稀缺資源，因此認為由于所需的高成本而導致攻擊變得不可行。然而，這本身不是一個故障安全機制；它們運行在于IOTA類似的DAG體系結構上，最初將使用集中節點來保護主鏈。

使用工作量證明（Proof-of-Work）的單獨區塊鏈是他們提出的另一個解決方案，用于保護DAG，確保欺詐性交易失效，整個網絡可以被證明為真實的。

此外，通過捐贈足夠的磁盤空間來存儲整個網絡及其所有交易，根據用戶貢獻的存儲量提供更高的CyberVein（CVT）加密貨幣支付，鼓勵用戶成為可信的完整節點。

以提供存磁盤空間來存儲值和智能合約交易實現有利于系統的目的，即在用戶設備之間分配存儲的數據。

4.拜占庭共識協議（Byzantine Agreement）

兩個最重要的BA系統是瑞波幣（Ripple）和恒星幣（Stellar），它是一個很有吸引力的機制。可以快速、經濟地達成共識，不涉及資產所有權的參與。

但是，這種方法需要一定程度的集中化，否則需要不切實際的協調和資源均等。

Ripple和Stellar都使用投票方法，Ripple使用概率投票，Stellar使用聯盟制，這分別有利于活躍度和安全性。

因此，利用Ripple：證明節點收集交易，將它們轉換為建議并將其發送給其他證明節點。收到建議后，他們會進行一系列投票以清除欺詐性交易。

出于實際目的，這種方法是有效的，但通過驗證的交易實際有效的概率低于99％。這就是安全方面存在缺陷的原因，也是Ripple必須集中管理或開發解決方案的原因。

傳統的拜占庭協議系統已經關閉成員資格，其中用戶節點的數量是固定的。Stellar允許開放成員資格，節點可以隨意加入和離開。

他們的聯盟模型意味著節點可以與其認為值得信任的節點“聯盟”達成共識，而不需要涉及網絡中的所有節點。雖然Ripple要求所有節點通過一系列投票接受相同的交易，但聯盟投票意味著節點只需依靠單個組來證明其交易。

拜占庭協議系統基本上是無成本的，并且是可擴展的：吞吐量是每秒4，500個交易量，具有64個節點。更多的節點會降低網絡性能，但這仍然與比特幣每秒最多7次交易還是有很大的優勢。

區塊鏈是新生的

我們知道區塊鏈仍在探索之中， 也就是說，我們還需要一段時間才能看到區塊鏈技術發的潛力。關鍵的挑戰是建立一個有效的共識機制，不損害權力下放的概念。

雖然Ripple的核心是集中式的，也暗示了一種“去中心化戰略”，但IOTA和CyberVein是以集中控制開始的網絡應用，只有在他們達到臨界用戶數量時才會體現出來。

這取決于可能性和有效性。大多初創公司正在努力設計替代性的共識方法，以便稱為贏家。將安全性與可擴展性結合起來的未來解決方案可能已經在開發中。