共识区块链是什么？主要类型与原理详解

导读： 分布于各处的系统要达成数据方面的一致性，核心依靠的是共识区块链这种机制，它能决定在没有中心机构存在的状况下，众多网络节点怎样实现数据状态的统一。对于区块链技术本质的把握而言...

分布于各处的系统要达成数据方面的一致性，核心依靠的是共识区块链这种机制，它能决定在没有中心机构存在的状况下，众多网络节点怎样实现数据状态的统一。对于区块链技术本质的把握而言，关键之处在于对共识机制的理解，因为它不但能够对系统的安全性、效率产生影响，而且还直接关乎去中心化的程度以及实际应用场景的适配情况。

什么是区块链共识机制

那一套规则以及算法，被称作区块链共识机制，其作用在于确保，在分布式网络里，所有节点对于交易记录，还有区块数据，能够形成一致认可。它把“双重支付”以及 “拜占庭将军”等经典分布式系统问题给解决掉了，是信任，可以在陌生节点之间建立起来的技术基石。要是没有共识机制的话，区块链仅仅是一堆，没办法同步的分散账本。

包含提案、验证以及确认等阶段的共识过程，节点以竞争或者协作的方式生成新区块，其他节点按照预设规则去验证新区块的有效性，最终把合法的区块添加到链上，保障区块链安全运行的根本在于这个过程确保了数据的不可篡改性以及全网状态的最终一致性。

区块链共识机制有哪些类型

可分为两大类的主流共识机制，其中一类是竞争型，工作量证明（PoW）乃是典型的竞争型机制，节点凭借算力竞争来获取记账权，比特币及早期以太坊采用了此种方案，它具有极高安全性这一优势，然而能耗极大且交易确认速度缓慢。 主流共识机制的另一大类是协作型等情况这儿未提及。

权益证明也就是PoS，还有它的变体，像DPoS、LPoS，这些都属于协作型机制，节点依据持有的或者质押的代币数量，以及时间，来获取记账概率。以太坊2.0转向用到了PoS，Cardano、Polkadot等新一代公链，也大多采用这样的设计。它们能够大幅度降低能耗，还能提升吞吐量，不过对于初始代币分布，以及“富者愈富”问题，是存在争议的。

区块链共识机制如何选择

进行共识机制的选择时，要对“不可能三角”——去中心化、安全性以及可扩展性加以权衡，公链项目一般会将前两者优先予以考虑，然而联盟链或者私有链会更加注重效率与可控性，比如说，金融结算需要具备高安全性与最终性，能够选择PBFT类机制，物联网数据上链则需要低能耗且高并发，可采用轻量级共识。

实际之中的选择，还得要去考量治理结构，以及硬件门槛，还有合规要求。完全处于去中心化状态下的公链，需要具备能够抵抗女巫攻击的强大共识，然而企业联盟链呢，是允许那些已知身份的节点参与进来的，如此便能够采用更为高效的共识算法。未来的发展趋势是混合共识机制以及模块化设计，以此来适应不同应用层的特定需求。

对于那些此刻正在着手规划区块链项目的开发者而言，你觉得在特定的行业应用场景当中，像是供应链金融或者数字身份这类情况中，应怎样以定量的方式展开评估以及进行测试，针对不同的共识机制所具备的实际性能以及成本呢？欢迎于评论区分享你个人的见解以及实践经验。