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區(qū)塊鏈系統(tǒng)采用去中心化的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分散且相互獨(dú)立，所以由不同節(jié)點(diǎn)組成的系統(tǒng)之間必須依賴一個(gè)制度來維護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性，并獎(jiǎng)勵(lì)提供區(qū)塊鏈服務(wù)的節(jié)點(diǎn)，以及懲罰惡意節(jié)點(diǎn) 。
這個(gè)制度的建立需要依賴一套方法和規(guī)則，即由誰取得一個(gè)區(qū)塊的打包權(quán)（或稱記賬權(quán)），并獲取該區(qū)塊的獎(jiǎng)勵(lì)或者怎樣界定誰是作惡者，讓他受到怎樣的懲罰，這套方法和規(guī)則便是共識(shí)機(jī)制。
現(xiàn)在有多種共識(shí)算法在區(qū)塊鏈中使用，較為常用的有：工作量證明（Proof of Work，PoW）算法、權(quán)益證明（Proof of Stake，PoS）算法、股份授權(quán)證明（Delegated Proof of Stake，DPoS）算法、實(shí)用拜占庭容錯(cuò)（Practical Byzantine Fault Tolerance，PBFT）算法。
1 PoW算法PoW算法是一種防止分布式服務(wù)資源被濫用、拒絕服務(wù)攻擊的機(jī)制。
PoW算法要求節(jié)點(diǎn)進(jìn)行適量消耗時(shí)間和資源的復(fù)雜運(yùn)算，并且其運(yùn)算結(jié)果能被其他節(jié)點(diǎn)快速驗(yàn)算，以耗用時(shí)間、能源做擔(dān)保，以確保服務(wù)與資源被真正的需求所使用。比特幣首次利用PoW算法來驗(yàn)證交易并向網(wǎng)絡(luò)廣播區(qū)塊，現(xiàn)在很多區(qū)塊鏈也采用PoW算法。PoW算法已經(jīng)成為廣泛使用的共識(shí)算法。
礦工進(jìn)行哈希運(yùn)算，此過程消耗算力，算出“正確的結(jié)果”，并向全網(wǎng)廣播，其他礦工或者普通節(jié)點(diǎn)同步區(qū)塊并校驗(yàn)是否正確。
節(jié)點(diǎn)“挖礦”的過程
PoW算法中最基本的技術(shù)原理是使用哈希算法。假設(shè)求哈希值Hash(r)，若原始數(shù)據(jù)為r（raw），則運(yùn)算結(jié)果為R（Result）。
R = Hash(r)
哈希函數(shù)Hash()的特性是，對(duì)于任意輸入值r，得出結(jié)果R，并且無法從R反推回r 。當(dāng)輸入的原始數(shù)據(jù)r變動(dòng)1比特時(shí)，其結(jié)果R值完全改變。在比特幣的PoW算法中，引入算法難度d和隨機(jī)值n，得到以下公式：
Rd = Hash(r+n)
該公式要求在填入隨機(jī)值n的情況下，計(jì)算結(jié)果Rd的前d字節(jié)必須為0 。由于哈希函數(shù)結(jié)果的未知性，每個(gè)礦工都要做大量運(yùn)算之后，才能得出正確結(jié)果，而算出結(jié)果廣播給全網(wǎng)之后，其他節(jié)點(diǎn)只需要進(jìn)行一次哈希運(yùn)算即可校驗(yàn) 。PoW算法就是采用這種方式讓計(jì)算消耗資源，而校驗(yàn)僅需一次。
2 PoS算法PoS算法要求節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證者必須質(zhì)押一定的資金才有挖礦打包資格，并且區(qū)域鏈系統(tǒng)在選定打包節(jié)點(diǎn)時(shí)使用隨機(jī)的方式，當(dāng)節(jié)點(diǎn)質(zhì)押的資金越多時(shí)，其被選定打包區(qū)塊的概率越大。
例如，某個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有整個(gè)區(qū)塊鏈系統(tǒng)5%的股份，則這個(gè)節(jié)點(diǎn)在下一個(gè)出塊周期里，將有5%的概率打包出塊。
節(jié)點(diǎn)通過PoS算法出塊的過程
節(jié)點(diǎn)通過PoS算法出塊的過程如下：普通的節(jié)點(diǎn)要成為出塊節(jié)點(diǎn)，首先要進(jìn)行資產(chǎn)的質(zhì)押，當(dāng)輪到自己出塊時(shí)，打包區(qū)塊，然后向全網(wǎng)廣播，其他驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)將會(huì)校驗(yàn)區(qū)塊的合法性。
3 DPoS算法DPoS算法和PoS算法相似，也采用股份和權(quán)益質(zhì)押。
但不同的是，DPoS算法采用委托質(zhì)押的方式，類似于用全民選舉代表的方式選出N個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)記賬出塊。
選民把自己的選票投給某個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)選記賬節(jié)點(diǎn)，那么該記賬節(jié)點(diǎn)往往在獲取出塊獎(jiǎng)勵(lì)后，可以采用任意方式來回報(bào)自己的選民。
這N個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)將輪流出塊，并且節(jié)點(diǎn)之間相互監(jiān)督，如果其作惡，那么會(huì)被扣除質(zhì)押金。
4 PBFT算法PBFT算法解決了拜占庭將軍問題。
拜占庭是古代東羅馬帝國的首都，為了防御在每塊封地都駐扎一支由單個(gè)將軍帶領(lǐng)的軍隊(duì)，將軍之間只能靠信差傳遞消息。在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，所有將軍必須達(dá)成共識(shí)，決定是否共同開戰(zhàn) 。

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