中本聰當年之所以設(shè)計挖礦，其原意是希望每一個比特幣錢包的擁有者都能夠參

與整個系統(tǒng)的決策機制，如果有任何人試圖對系統(tǒng)作惡，或者某一部分節(jié)點收到

損失，都可以讓其他節(jié)點迅速補上，并且只要有51%的節(jié)點（算力）投票就可以選

擇對系統(tǒng)發(fā)展更有利的方向。比特幣在Block的生成過程中使用了POW機制，一個?

符合要求的Block Hash由N個前導零構(gòu)成，零的個數(shù)取決于網(wǎng)絡(luò)的難度值。要得到

合理的Block Hash需要經(jīng)過大量嘗試計算，計算時間取決于機器的哈希運算速

度。當某個節(jié)點提供出一個合理的Block Hash值，說明該節(jié)點確實經(jīng)過了大量的

嘗試計算，當然，并不能得出計算次數(shù)的絕對值，因為尋找合理hash是一個概率

事件。當節(jié)點擁有占全網(wǎng)n%的算力時，該節(jié)點即有n/100的概率找到Block Hash。

隨著參與挖礦的節(jié)點增加， 在 PoW 協(xié)議下維持生態(tài)健康發(fā)展的成本將會持續(xù)升

高

POS：也稱股權(quán)證明，類似于財產(chǎn)儲存在銀行，這種模式會根據(jù)你持有數(shù)字貨幣的

量和時間，分配給你相應的利息。

簡單來說，就是一個根據(jù)你持有貨幣的量和時間，給你發(fā)利息的一個制度，在股

權(quán)證明POS模式下，有一個名詞叫幣齡，每個幣每天產(chǎn)生1幣齡，比如你持有100個

幣，總共持有了30天，那么，此時你的幣齡就為3000，這個時候，如果你發(fā)現(xiàn)了

一個POS區(qū)塊，你的幣齡就會被清空為0。你每被清空365幣齡，你將會從區(qū)塊中獲

得0.05個幣的利息(假定利息可理解為年利率5%)，那么在這個案例中，利息 =

3000 * 5% / 365 = 0.41個幣，這下就很有意思了，持幣有利息。這種算法解決

了 PoW 的弊端， 但放大了資本對記賬權(quán)概率分配的影響， 導致大資本更容易占

據(jù)生態(tài)的話語權(quán)， 形成寡頭壟斷，喪失了記賬的公平性。

比特股的DPoS機制，中文名叫做股份授權(quán)證明機制（又稱受托人機制），它的原

理是讓每一個持有比特股的人進行投票，由此產(chǎn)生101位代表 , 我們可以將其理

解為101個超級節(jié)點或者礦池，而這101個超級節(jié)點彼此的權(quán)利是完全相等的。從

某種角度來看，DPOS有點像是議會制度或人民代表大會制度。如果代表不能履行

他們的職責（當輪到他們時，沒能生成區(qū)塊），他們會被除名，網(wǎng)絡(luò)會選出新的

超級節(jié)點來取代他們。DPOS的出現(xiàn)最主要還是因為礦機的產(chǎn)生，大量的算力在不

了解也不關(guān)心比特幣的人身上，類似演唱會的黃牛，大量囤票而絲毫不關(guān)心演唱

會的內(nèi)容。作為 PoS 的改進， 由社區(qū)通過選舉產(chǎn)生記賬者。記賬者數(shù)量的減

少， 可以讓整個共識算法運行速度更快； 記賬者得到社區(qū)的承認， 讓整個記賬

過程更民主化，更公平。

PBFT是一種狀態(tài)機副本復制算法，即服務(wù)作為狀態(tài)機進行建模，狀態(tài)機在分布式

系統(tǒng)的不同節(jié)點進行副本復制。每個狀態(tài)機的副本都保存了服務(wù)的狀態(tài)，同時也

實現(xiàn)了服務(wù)的操作。將所有的副本組成的集合使用大寫字母R表示，使用0到|R|-1

的整數(shù)表示每一個副本。為了描述方便，假設(shè)|R|=3f+1，這里f是有可能失效的副

本的最大個數(shù)。盡管可以存在多于3f+1個副本，但是額外的副本除了降低性能之

外不能提高可靠性。

這是一種基于消息傳遞的一致性算法，算法經(jīng)過三個階段達成一致性，這些階段

可能因為失敗而重復進行。

假設(shè)節(jié)點總數(shù)為3f+1，f為拜贊庭錯誤節(jié)點：

1、當節(jié)點發(fā)現(xiàn)leader作惡時，通過算法選舉其他的replica為leader。

2、leader通過pre-prepare 消息把它選擇的 value廣播給其他replica節(jié)點，其

他的replica節(jié)點如果接受則發(fā)送 prepare，如果失敗則不發(fā)送。

3、一旦2f個節(jié)點接受prepare消息，則節(jié)點發(fā)送commit消息。

4、當2f+1個節(jié)點接受commit消息后，代表該value值被確定

如下圖表示了4個節(jié)點，0為leader，同時節(jié)點3為fault節(jié)點，該節(jié)點不響應和發(fā)

出任何消息。最終節(jié)點狀態(tài)達到commited時，表示該輪共識成功達成。

以上主要是目前主流的共識算法。

從時間上來看，這個順序也是按該共識算法從誕生到熱門的順序來定。

對于POW，直接讓比特幣成為了現(xiàn)實，并投入使用。而POS的存在主要是從經(jīng)濟學

上的考慮和創(chuàng)新。而最終由于專業(yè)礦工和礦機的存在，讓社區(qū)對這個標榜去中心

化的算法有了實質(zhì)性的中心化擔憂，即傳聞60％～70%的算力集中在中國。因此后

來又出現(xiàn)DPOS，這種不需要消耗太多額外的算力來進行礦池產(chǎn)出物的分配權(quán)益方

式。但要說能起到替代作用，DPOS來單獨替代POW，POS或者POW＋POS也不太可

能，畢竟存在即合理。每種算法都在特定的時間段中有各自的考慮和意義，無論

是技術(shù)上，還是業(yè)務(wù)上。

如果跳出技術(shù)者的角度，還會跳出更多的共識算法，如PoP共識算法，既能確保對

設(shè)備的公平性， 又擁有社區(qū)的共識。

PoP 將 PoI 和DPoS 的思想結(jié)合。在 PoP 共識機制中， 系統(tǒng)將首先選取生態(tài)中

廣泛的具有代表性的賬戶作為候選賬戶。 選擇候選賬戶時， 系統(tǒng)同時考慮多種

因素： 如賬戶的地域分布；賬戶的業(yè)務(wù)類型； 和此賬戶關(guān)聯(lián)的設(shè)備貢獻度。 候

選賬戶是具有廣泛的代表性，這個方法非常接近于人民代表大會制度， 每個人民

代表具有相同的投票權(quán)力，而他們又是各自的省份和各自行業(yè)中的佼佼者。