1. PoW( Proof of Work）工作量证明机制――多劳多得 　　

　　在PoW机制中，根据矿工的工作量，进行货币的分配和记账权的确定。比赛的获胜者将获得相应的区块记账权和比特币奖励。所以矿机芯片的计算能力越高，挖掘时间越长，可以获得的数字货币就越多。该算法简单，易于实现。节点无需交换额外信息即可达成共识；摧毁这个系统需要巨大的成本。但这是浪费能量；该区块的确认时间难以缩短；采矿池等专业计算机的出现使区块链的分权变得薄弱。 　　

　　基于PoW共识机制的数字货币包括比特币、莱特币、dogecoin等。但大多数都是第一代区块链的产品。 　　

　　2.PoS（Proof of Stake）权益证明机制――持有越多，获得越多 　　

　　POS机制采用类似股权认证和投票的机制，选择簿记员创建区块。你持有的股份越多，你拥有的特权就越多，你需要承担的生成区块的责任就越多，同时，你也拥有获得更多收入的权力。在POS机制中，记账权一般用钱龄来计算，每持有一天的钱算一个钱龄。比如你一共持有100个货币30天，那么这个时候的货币年龄就是3000。在POS机制下，记账人如果发现一个POS块，他的币龄将被清零，每清零365个币龄，他将从该块中获得0.05的币息(可以理解为年利率5%)。POS在一定程度上缩短了达成共识的时间，不再需要耗费大量精力进行挖矿。但本质上并没有解决商业应用的痛点；所有的确认都只是一种概率的表达，而不是确定的东西。理论上可能还有其他攻击效果。 　　

　　第二代区块链以太坊的前三个阶段采用PoW共识机制，从第四个阶段开始，以太坊将采用公平证明机制。 　　

　　3. DPOS（Delegated Proof-of-Stake）股份授权证明机制 　　

　　DPOS是在POS的基础上发展起来的。与PoS的主要区别在于，货币的持有者放入一定数量的节点，可用于验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗、容错能力与PoS相似。DPoS的工作原理是：每个股东按持股比例拥有影响力，51%股东的投票结果将是不可逆的，具有约束力。它的挑战是通过及时有效的方法达到51%的批准率。为了实现这一目标，每个股东可以将其投票权授予一名代表。得票最多的前100名代表按照既定日程依次生成区块。每个代表都有一个生产区块的时间段。所有代表将获得相当于平均交易量10%的交易费作为奖励。如果一个平均块包含100股作为交易费，代表将获得1股作为奖励。dpo的投票模式可以每30秒生成一个新块。DPoS支持者多，影响力广，后来者居上。 　　

　　4. DAG(Directed acyclic graph)有向无环图――无区块链概念 　　

　　DAG最早出现是为了解决区块链的效率问题。它通过改变块的链式存储结构，通过DAG的拓扑结构来存储块。在块打包时间不变的情况下，网络可以并行打包N个块，网络中的事务可以容纳N次。之后，DAG从区块链中发展出来，提出了无块无块的概念。当发起新的事务时，只需选择网络中已有的、相对较新的事务作为链路确认，解决了网络宽度问题，大大加快了事务速度。 　　

　　虽然这种共识机制交易速度快，不需要挖矿，手续费极低。但是，由于其网络规模小，容易变得集中化，安全性低于其他共识机制，违背了区块链思想。 　　

　　5. PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）实用拜占庭容错――分布式一致性算法 　　

　　实用的拜占庭容错在保证活性安全的前提下提供(n-1)/3容错。在分布式计算中，不同的计算机试图通过信息交换达成共识；但是，有时，系统上的协调者/指挥者或成员/成员计算机可能会出现系统错误，并交换错误的消息，这可能会影响最终的系统一致性。拜占庭问题是基于错误计算机的数量，寻找可能的解决方案，找不到绝对的答案，只能用来验证一个机制的有效性。拜占庭问题的可能解决方案是，如果N 3F 1，则一致性问题可以解决。其中n是计算机总数，f是有问题的计算机总数。计算机之间交换信息后，每台计算机列出所有获得的信息，取大部分结果作为解。 　　

　　好处是系统运行可以脱离金钱的存在。pbft算法同意每个节点由业务参与者或监管者组成，安全性和稳定性由业务利益相关者保证。约定时延约为2~5秒，基本满足商用实时处理的要求。共识效率高，可以满足高频交易量的需求。缺点是当1/3或更多记账员停止工作时，系统将无法提供服务；当1/3或更多的记账人联手作恶，而其他所有记账人恰好被分成两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统分叉，但留下密码证据；去中心化不如公链上的共识机制，更适合多方参与的多中心商业模式。实用的拜占庭容错主要应用于央行的数字货币。 　　

PoA共识机制，这种共识机制能达到的TPS，相较于目前任何其他共识机制，在TPS上都要高出很多。从理论上这种共识机制能达到10000TPS，10000TPS完全足够正常商业活动的性能要求。PoA与PoS类似，但是POS是基于持币加时间的模式，所以同样会造成利益分配的不均衡和大节点的产生，在PoA中，验证者不需要在网络中持有股份，但是必须具有已知的和经过验证的身份，这意味着验证者不会有动机为自己的利益行事，由这些验证者来验证和治理DAPP的投票。如此，让PoA的网络变得更加安全和便宜。

如果引入PoW机制进行混改，则可以实现记账权和监督权的分离，行使监督权的节点将不再消耗算力挖矿，节约能源成本，同时也防止了矿池中心化的现象；PoW+PoA的机制不仅仅缩短了交易确认时间同时可以投票取消GAS费用，大幅降低交易成本；Gongga就是采用的这种混合共识机制，有GGA的用户与矿工均可以参与到投票中，共同参与社区的重大决定；PoA还为不合格的矿工提供了一个制衡机制；通过PoW+PoA公平的按持币数量与工作量分配投票权重，可以实现社区自治；通过PoW,使得Gongga有挖矿的硬性成本作为币价的保证，又制约了单独PoA机制里数字货币过于集中的问题；PoA让中小投资者着眼于项目的中长期的发展，中小户更倾向于把币放在钱包里进行PoA而不是放在交易所随时准备交易使得社区生态更加健康，人们会将注意力更多的放在Gongga技术与落地应用上，而不是仅仅关注短期的价格波动；在安全性上，由于PoW必须通过PoA的验证才可生效，PoW矿工不能自行决定并改变网络规则，这有效的抵挡了51%攻击。

共识机制的发展

迄今为止，没有任何一种共识机制完美地解决了所有问题，每个共识机制都存在各自的短板。数字货币市场在不断扩大，毫无疑问共识机制也在不断地自我更新。

从PoW到PoS，PoS到DPoS，以及DAG的无区块链概念，无疑不是对效率和安全的不断追求。但是共识越集中（参与度越低），效率越高，也越容易出现安全和独裁腐败现象（和去中心化的初衷背道而驰）。只有做到各方面的平衡，通过之后的发展以及不断的更迭，数字货币以及区块链未来可期。目前来看，这种权衡做的最为出色的就是PoW+PoA这种混合共识机制了。