本文为DeSchool 的web3大学教程第三节课学习笔记，主讲老师为宇智波斑。内容太干丝毫不掺水，主张我们保藏起来慢慢消化。其他，为了便利理解，本文在课程内容根底上有必定修正和补充。
文章首要内容包含：
1. 共同算法简介
2. 共同算法分类
3. 共同算法详解( PoW, PoS, PoH, PoA, PBFT 等)
共同机制简介
在区块链的沟通和学习中，「共同算法」是一个很频繁被提起的词汇，正是因为共同算法的存在，区块链的可信性才干被保证。
1. 为什么需求共同机制？
所谓共同，便是多个人到达共同的意思。咱们生活中充满了共同机制，比方，一个公司要做决议需求股东们团体商量，签合同需求甲方乙方坐下来协商。这个进程便是到达共同的进程。
在区块链体系中，每个节点有必要要做的作业便是让自己的账本跟其他节点的账本到达共同。假如是在传统的中心化场景中，这几乎不是问题，因为有一个中心服务器存在，也便是所谓的主库，其他的从库向主库看齐就行了。
可是在去中心化办理中，没有老大的存在，那么应该怎么做出决议呢？这个时分就需求一套算法来保证到达共同。这便是本文要讲的——共同机制。
2. 什么是共同机制？
共同机制（Consensus Mechanism）是经过特殊节点的投票，在很短的时刻内完成对买卖的验证和承认；对一笔买卖，假如利益不相干的若干个节点能够到达共同，咱们就能够认为全网对此也能够到达共同。
尽管共同 (Consensus) 和共同性 (Consistency) 在很多应用场景中被认为是近似等价的, 但二者涵义存在着细微的差别: 共同研讨侧重于分布式节点到达共同的进程及其算法, 而共同性研讨则侧重于节点共同进程终究到达的安稳状况; 此外, 传统分布式共同性研讨大多不考虑拜占庭容错问题, 即假定不存在歹意篡改和假造数据的拜占庭节点。毕竟，在彻底揭露透明的区块链网络中，无法保证一切节点都不会作恶。
3. 共同机制能够处理哪些问题？
共同机制能够处理分布式体系中的信赖问题，保证各节点之间的数据共同性和安全性。在传统的分布式体系中，因为节点之间没有信赖机制，容易受到歹意节点的进犯和篡改，导致体系溃散或许数据被篡改。其他，在区块链加密技能呈现之前，加密数字钱银和其他财物一样，具有无限可仿制性，假如没有一个中心化的前言机构，人们没有办法承认一笔数字现金是否现已被花掉。
简略来讲，共同机制能够有用处理两个问题： 双花问题（一笔钱被花了两次）和拜占庭将军问题（歹意节点篡改数据）。
4. 双花问题（Double spend attack）
共同机制能够必定程度上处理双花问题（double spend attack）：即一笔钱被花了两次或许两次以上，也叫“两层付出”。猫鼠游戏中，小李子就经过做假支票进行了双花行为，因为支票的验证需求时刻，所以在这个时刻差内他多次用同一张支票的信息购买物品。
众所周知，区块链节点始终都将最长的链条视为正确的链条，并继续作业和延长它。假如有两个节点一起播送不同版其他新区块，那么将在首先收到的区块根底上进行作业，但也会保存其他一个链条，以防后者变成最长的链条。等到下一个作业量证明被发现，其间的一条链条被证实为是较长的一条，那么在另一条分支链条上作业的节点将转换阵营。
双花是怎么完成的呢？分为两种状况：
（1）在承认前的双花。零承认的买卖原本就或许最后没有写入区块链。除非小额，最好至少等承认即可躲避此类双花。
（2）在承认后的双花。这就要操控超50%算力才干施行。即相似于一个小分叉，将给一个商店的买卖放入孤立区块中。这种承认后双花，很难施行，仅仅理论上可行。
最常见的双花进犯有三种：51%进犯，竞争进犯（Race Attack）, 芬尼进犯（Finney Attack）。
51%进犯：51%进犯是指一个人或许团体取得了区块链51%的哈希运算才干的操控权，这意味着他们有才干操控项意图一些方面。在作业量证明区块链（如比特币）上，这将经过取得网络采矿才干的操控权来完成。另一方面，关于权益证明区块链（如Cardano），这将经过操控51%的典当代币来完成。
比赛进犯：一个用户一起向两个商家(或许商家和用户本身)发送两笔买卖。因而,进犯者会收到两组货品或许收到货品和回收了原始买卖成本。
芬尼进犯：一个矿工挖到一个或许一系列的块，这些块里包含他把钱转账给自己其它地址的买卖。被挖到的块没有被发布，而是在矿工向商家转账时被保存。然后，商人在矿工发布他们现已挖出的区块之前释放了矿工所付出的货品。随后矿工发布现已挖出的区块，这就会抹掉转账给商家的买卖，让商家自掏腰包。
双花进犯经典事例：
2018年，进犯者操控BTG网络上51%以上的算力，操控算力期间，把必定数量的BTG发给自己在买卖所的钱包，这条分支命名为分支A。一起，又把这些BTG发给另一个自己操控的钱包，这条分支命名为分支B。分支A上的买卖被承认后，进犯者立马卖掉BTG，拿到现金。随后，进犯者在分支B上进行挖矿，因为其操控了51%以上的算力，很快分支B的长度就超越了分支A的长度，分支B就会成为主链，分支A上的买卖就会被回滚康复到上一次的状况。进犯者之前换成现金的那些BTG又回到了自己手里，这些BTG便是买卖所的丢掉。这样，进犯者就凭借50%以上的算力操控，完成了同一笔加密钱银的“双花”。
5. 拜占庭将军问题（Byzantine failures）
拜占庭将军问题是Leslie Lamport在10世纪80年代提出的一个设想问题。拜占庭是东罗马帝国的首都，因为当时拜占庭罗马帝国疆土广阔，每支军队的驻地分隔很远，将军们只能靠信使传递音讯。发生战争时将军们有必要拟定统一的行动计划。
可是，这些将军中有叛徒，叛徒期望经过影响统一行动计划的拟定与传播，损坏忠实的将军们共同的行动计划。因而，将军们有必要有一个预定的办法协议，使一切忠实的将军够到达共同。而且少数几个叛徒不能使忠实的将军做出过错的计划。也便是说，拜占庭将军问题的实质便是要寻觅一个办法，使得将军们在一个有叛徒的非信赖环境中树立对战斗计划的共同。
在分布式体系中，特别是在区块链网络环境中，也和拜占庭将军的环境相似，有运转正常的服务器（相似忠实的拜占庭将军），还有故障的服务器，有损坏者的服务器（相似叛变的拜占庭将军）。共同算法的中心是在正常的节点间构成对网络状况的共同。假如只需3个节点的话，拜占庭将军问题是无解的，当节点中有 x 个问题节点，而总结点数小于3x+1时，拜占庭将军问题无解。
比特币的呈现垂手可得地处理了这一问题，它为信息发送加入了成本，下降了信息传递的速率，而且加入了一个随机元素使得在必定时刻内只需一个将军能够播送信息。榜首个播送信息的将军便是榜首个发现有用哈希值的核算机，只需其他将军接收到并验证经过了这个有用哈希值和附着在上面的信息，他们就只能运用新的信息更新他们的总账仿制，然后从头核算哈希值。下一个核算出有用哈希值的将军就能够将自己再次更新的信息附着在有用哈希值上播送给我们。然后哈希核算比赛从一个新的开端点从头开端。因为网络信息的继续同步，一切网络上的核算机都运用着同一版其他总账。
共同算法分类
1. 共同机制的前史
当核算机和网络在 1980 年代和 90 年代开端流行时，呈现了了同享数据库，以便多个用户能够拜访他们存储的信息。大多数都有一个中心数据库，用户能够从不同的站点拜访权限。这种设置演变成中心化网络，办理员授予用户权限并保护数据的完整性。
这些同享数据库被称为分布式账本，因为它们记载信息并联网供不同位置的许多用户拜访。需求处理的最重要的问题之一是防止数据篡改和未经授权的拜访，无论是否是歹意的。需求一种自动化分布式数据库办理的办法来保证数据不被更改。
这种需求导致了分布式自治共同的发生，其间网络上的程序运用加密技能就数据库的状况到达共同。协议旨在经过运用加密算法来创立一长串字母数字数（哈希）来到达，然后由网络上运转的程序进行验证。只需当输入到哈希算法的信息发生变化时，哈希才会发生变化，因而程序被规划为比较哈希以保证它们匹配。
当网络上运转的每个程序都创立了一个匹配的哈希字符串，就能够说该数据现已过网络到达共同。因而，树立了共同机制，一般将信誉归功于匿名比特币创立者中本聪。可是，在中本聪发布让比特币知名的白皮书之前，许多人在共同机制上作业了多年。
Moni Naor、Cynthia Dwork、Adam Beck、Nick Szabo 等数据和核算机科学家以及许多其他人致力于开发网络共同机制并做出贡献。
2. 共同算法的分类
依据容错类型的不同，共同算法能够分为两大类：CFT 类共同算法(非拜占庭容错，即不考虑歹意节点)和 BFT 类共同算法（拜占庭容错，也便是说考虑歹意节点）。
是否容忍拜占庭标志着该算法是否能够应用到低信赖的网络傍边。一般来说，公有链环境中有必要运用拜占庭容错算法，而联盟链中能够依据联盟参加方之间的信赖程度进行挑选，信赖程度高默许我们都是善意节点就能够运用 CFT 类算法（非拜占庭容错）。
其他能够依据共同性被分为两大类：概率共同性算法和肯定共同性算法。概率共同性算法指在不同分布式节点之间，有较大概率保证节点间数据到达共同，但仍存在必定概率使得某些节点间数据不共同。例如作业量证明算法（Proof of Work, PoW）、股份证明算法（Proof of Stake, PoS）和托付股权证明算法（Delegated Proof of Stake, DPoS）都归于概率共同性算法。
肯定共同性算法则指在恣意时刻点，不同分布式节点之间的数据都会保持肯定共同，不存在不同节点间数据不共同的状况。例如PAXOS 算法及其衍生出的 RAFT 算法。
下文依据容错类型进行详细区分和介绍。
3. CFT 类共同算法
Crash Fault Tolerance非拜占庭过错：适用于节点信赖程度高的网络。包含 Paxos, Raft。
4. BFT 类共同算法
查看节点是否具有歹意的拜占庭过错倾向于去中心化的结构,包含作业量证明（PoW）,权益证明（PoS）, 托付权益证明（DPoS）, 威望证明（PoA）等。
共同算法详解
看到这儿是不是现已有点累了，点个保藏，歇息一会继续来啃本文最硬核的部分吧！时刻有限的同学能够直接从第三个 PoW算法开端看。
1. Paxos算法
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算法简介：1990年Paxos算法是Lamport宗师提出的一种依据音讯传递的分布式共同性算法，并取得2013年图灵奖。自Paxos问世以来就继续垄断了分布式共同性算法，首要处理分布式体系中怎么就某个特定值到达共同。Paxos 算法的共同进程是 Proposer 提出提案来争夺大多数 Acceptor 的支撑，当某个 提案取得了超越对折的支撑时，发送结案成果给一切节点进行承认，在这个进程中，假如Proposer 呈现了故障，能够经过触发超时机制来处理，假如每次新的一轮提案的 Proposer 都刚好故障，那么体系将永久无法到达共同。但这样的概率是极小的。
早期的 Basic Paxos协议杂乱，且功率相对较低，所以在后来提出了 Paxos 的改善版别。比方：Fast Paxos, Multi-Paxos 以及 Byzanetine Paxos 等。
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运用事例：ZooKeeper
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算法原理：Paxos算法运转在答应宕机故障的异步体系中，不要求牢靠的音讯传递，可容忍音讯丢掉、推迟、乱序以及重复。它运用大多数 (Majority) 机制保证了2f+1的容错才干，即2f+1个节点的体系最多答应f个节点一起呈现故障。只需少于 (n-1)/2次失利，Paxos 就到达共同。这些失利不能是拜占庭式的，不然将违反 BFT 证明。因而，这个算法的前提是假定音讯永久不会被损坏，而且节点不会串通损坏体系。
Paxos 经过一组协商回合进行，其间一个节点具有“领导”状况。假如领导者不在线，进展将停滞，直到选出新的领导者，或许假如旧领导者突然从头上线。
Paxos将体系中的角色分为提议者 (Proposer)，决议计划者 (Acceptor)，和终究决议计划学习者 (Learner):Proposer: 提出提案 (Proposal)。Proposal信息包含提案编号 (Proposal ID) 和提议的值 (Value)。Acceptor：参加决议计划，回应Proposers的提案。收到Proposal后能够承受提案，若Proposal取得多数Acceptors的承受，则称该Proposal被同意。Learner：不参加决议计划，从Proposers/Acceptors学习最新到达共同的提案（Value）。
2. Raft 算法
算法简介：Raft(Replication and Fault Tolerant)算法是 Paxos 算法对的一种简化完成，Raft这一姓名来源于"Reliable, Replicated, Redundant, And Fault-Tolerant"（“牢靠、可仿制、可冗余、可容错”）的首字母缩写。raft运用日志接连性对Paxos做了大量很好的简化。它保证了在一个由 n 个节点构成的体系中有超越一半的节点正常作业的状况下的体系的共同性。不同于Paxos算法直接从分布式共同性问题出发推导出来,Raft算法则是从多副本状况机的视点提出,用于办理多副本状况机的日志仿制。比方在一个5个节点的体系中答应2个节点呈现非拜占庭过错，如节点宕机，网络分区，音讯延时。
运用事例：数据库主从仿制，联盟链。
算法原理：Raft 体系中有三种角色：首领（Leader）, 追随者（Follower）,提名人（Candidate）在正常状况下只会有一个首领，其他都是追随者。而首领会负责一切外部的恳求，假如不是首领的机器收届时，恳求会被导到首领。一般首领会借由固定时刻发送音讯，也便是心跳（heartbeat)，让追随者知道集群的首领还在运作。而每个追随者都会规划超时机制（timeout），当超越必定时刻没有收到心跳（一般是150 ms或300 ms），体系就会进入推举状况。
此刻集群进入新的竞选次序（term）并开端推举，假如推举成功则新的首领开端履行作业，反之则视此任期终止，开端新的任期并开端下一场推举。
推举是由提名人发动的。当首领的心跳停止的时分，这需求候选者以先到先得的方法提名自己，并向其他服务器拉票。每个服务器在每个竞选次序只会投一票表示支撑或反对当时提名人。假如没有取得 过半的选票就进入下一轮竞选。其他候选者继续依据先到先得提名自己。直到选出首领。
Raft 算法的优越性：榜首点是简略性。假如深化发掘 Paxos 究竟比 Raft 杂乱在哪里，Heidi Howard 和 Richard Mortier 发现在两个方面表现了 Paxos 的杂乱性。榜首，Raft 按次序提交日志，而 Paxos 答应日志不按次序提交，但需求一个额定的协议来填补或许因而而呈现的日志空泛。第二，Raft 中的一切日志的副本都有相同的索引、任期和指令，而 Paxos 中这些任期或许有所不同。
第二点是 Raft 具有了一个高效的领导者推举算法。Paxos 论文中给出的推举算法是经过比较服务器 id 的巨细，几个节点一起竞选时，服务器 id 较大的节点胜出。问题是，这样选出的领导者假如短少一些日志，它不能立即履行写操作，有必要首先从其他节点那里仿制一些日志。Raft 日志总能选出具有多数派日志的节点，然后不需求追逐日志，尽管有时分推举会因为瓜分选票而重试，但总体来说是一个更有用率的推举算法。
关于 Paxos 算法，假如一个服务器十分落后，乃至落后了几天的日志，但却在某个时分选为了领导者，这将导致必定时刻的阻塞。可在 Raft 算法中，永久不会选出日志落后的节点。
3. 作业量证明（Proof of Work, PoW）
算法简介：最早用来对抗垃圾邮件的一种核算机技能。2008年，中本聪在《比特币：一种点对点的电子现金体系》比特币白皮书中提出了比特币与区块链，立异的规划了 PoW算法，被应用在比特币上，用来处理一个数学难题来参加共同。算法的中心内容是运用算力来寻觅一个满意区块哈希的 nonce 值。可是人们很快发现这种共同机制的问题，即能耗大，以及被大矿池操纵算力之后，仍然会导致中心化问题。
运用事例：Bitcoin, ETH1.0, Litecoin, Conflux, Dogecoin。
算法原理：作业量证明体系首要特征是客户端需求做必定难度的作业得出一个成果，验证方却很容易经过成果来查看客户端是不是做了相应的作业。这种计划的一个中心特征是不对称性：作业关于恳求方是适中的，关于验证方是易于验证的。它与验证码不同，验证码的规划出发点是易于被人类处理而不是被核算机处理。
作业量证明（PoW）经过核算寻觅一个数值 Nonce，使得凑集上买卖数据后内容的 hash 值满意规定的上限。在节点成功找到满意的 hash 值后，会马上对全网进行播送打包区块，网络的节点收到播送打包区块，会马上对其进行验证。
缺陷：速度慢；耗能巨大，对环境不好；易受“规模经济”（economies of scale）的影响。
长处：自 2009 年以来得到了广泛测试，现在仍然得到广泛的运用。
4. 权益证明（Proof of Stake, PoS）
算法简介：2011年，Quantum 在 Bitcointalk 论坛上提出。2012年8月，首个依据 PoS共同的区块链项目点点币（Peercoin）诞生，点点币（Peercoin）是榜首个完成 PoS 算法的应用。点点币中权益即为币龄，币龄是节点所持币的数量与其持有时刻的乘积，建议买卖会耗费必定的币龄，每耗费365币龄时也将取得年利率5%的利息。
运用者： Ethereum(2.0), Conflux, Peercoin。
算法原理：例如某人在一笔买卖中持有点点币100个，共持有30天，那么币龄为3000，后来发现了一个 PoS块，币龄被清空为0，取得利息为0.05*3000/365=0.41币。共同进程中节点经过耗费的币龄来获取记账权，节点耗费的币龄越多，取得记账权的机会越大。算法设定的主链准则为：耗费币龄最多的链为体系中正确有用的链。
长处：不需求强壮、贵重的挖矿设备。减少资源耗费，减少51%进犯的或许性。
缺陷：或许导致富人囤积加密钱银，构成马太效应，或许发生加密钱银通胀问题。
5. 前史证明（Proof of History, PoH）
算法简介：前史证明是 Solana 创立，这是一个高吞吐量区块链，于2018年发动，前史证明使网络参加者能够经过运用可验证的推迟功能在时刻上到达共同，然后防止了”最长链”规则。
PoH是网络的时钟，而 TowerBFT是其守望台，其使命是防止歹意节点诈骗时刻参数。对某个区块进行投票的任何验证者都有必要等待下一个区块的发生，并从前史证明中取得”时刻现已曩昔”的承认，然后才干再次投票。
Solana 则巧妙将依据哈希的时刻链和状况别离，不是将每个区块的哈希链接在一起，而是网络中验证者关于区块内的哈希本身进行哈希，这种机制便是 PoH。PoH经过运用高频可验证推迟函数（VDF），跟着时刻的推移树立可经过暗码验证的事情次序。从本质上讲，这意味着 PoH就像一个加密时钟，能够协助网络就时刻和事情次序到达共同，而无需等待其他节点的音讯。前史证明的区块链状况哈希的接连输出能够给出可验证的事情次序。
运用者：Solana
算法原理： Leader 给每个签名数据（待证明的买卖）生成一个时刻戳，直接将买卖排序，这样就防止了 PoS中时刻排序的问题，每个保证验证者都能够独立进行验证，这样大大缩短了验证时时刻重排序的问题，只需进行买卖证明的验证即可。
长处：费用低，每笔买卖的费用只需几分之一美分，买卖速度快，可延展性好，
缺陷：中心化的忧虑，Solana 现在有不到1200个验证者来验证其网络上的买卖。更少的去中心化应用程序：常被称为以太坊杀手。依据其网站，在 Solana 上创立了350多个 Dapp,相比之下以太坊上有近3000个 Dapp，而这正是 Defi 现在需求更多开发时刻和立异的地方。
6. 威望证明（Proof of Authority, PoA）
算法简介：由以太坊（ETH）和 Parity Technologies 公司的联合创始人Gavin Wood 于2017年提出。PoA 机制不挖矿也不需求 Token。在依据次 PoA的区块链网络中，一切的买卖和区块均由验证人处理。PoA平台保护成本低，可是在 PoA中，买卖和验证区块链的验证人，有必要是能经过牢靠性审查的人。所以，PoA的验证人有必要十分关注本身声誉。声誉在 PoA里便是十分重要的财物。一般状况下，验证人会揭露自己的实践身份。现在，这种共同机制构成的区块链技能首要应用在行业特征明显的联盟链、私有链上。
运用者： PoA、 Ethereum Kovantestnet、 xDai、 VeChain 和沃尔玛的物流链。
算法原理：
a. 挑选威望证明者;
b.由若干个验证人来生成区块记载买卖，并取得区块奖赏和买卖费用。在 PoA中，验证者是整个共同机制的要害，验证者经过放置这个身份来取得担保网络的权力，然后交换区块奖赏。若是验证者在整个进程中有歹意行为，或与其他验证者勾通，那经过链上办理能够移除和替换歹意行为者。现有的法律反欺诈保证会被用于整个网络的参加者免受验证者的歹意行为。
长处：
a. 需求更少的算力，不需求挖矿，节能环保;
b. 验证速度快，支撑更快的事务;
c. 整个网络验证者互相监督，随时能够投票加入心得验证者或许剔除不合格验证者
d. 硬分叉受法律保护，每个 Validator 均签订法律协议。
缺陷：
a. 揭露身份，隐私和匿名性将减少
b. 验证人特定为法律支撑的集中的威望节点
7. 推迟作业量证明（Delayed Proof-of-Work， dPoW）
算法简介： 解说DPoW前，需求先阐明什么叫PoB。PoB（Proof of Burn）叫做燃烧证明机制，是一种经过燃烧自己手中的代币来表决谁具有对网络的领导地位的承诺。燃烧代币的数量越多，取得网络领导地位的概率越高。
在依据dPoW的区块链中，矿工挖矿所取得的不再是奖赏的代币，而是能够燃烧的“wood”——燃木。矿工运用自己的算力，经过哈希算法，终究证明自己的作业量之后，获取对应的wood，wood不可买卖。当wood积累到必定量之后，能够前往燃烧场所燃烧wood。
经过一组算法核算后，燃烧较多wood的人或许BP或许一组BP能够获取下个事情段出块的权力，成功出块后获取奖赏（Token）。因为一个时刻段内或许会有多人燃烧wood，下一个时刻段出块的概率由自己燃烧wood数量决议。燃烧的越多，下一段时刻能够取得出块权力的概率越高。
这样能够让算力和出矿权力到达一个平衡。不必定非要庞大算力的矿工、矿池才干成为区块生产者。小矿工也有春天，只需辛勤劳动，积累必定数量的wood，也能出块。保证功率，人人参加，最平民化的参加方法保证了去中心化的理念，防止具有算力的安排或许持币大户操纵网络。
运用者：Komodo
算法原理：dPoW 体系中有两种类型的节点：评判人节点和正常节点。64 个评判人节点是由 dPoW 区块链的权益持有者（stakeholder）推举发生的，它们可从 dPoW 区块链向所附加的 PoW 区块链增加经公证承认的块。一旦增加了一个块，该块的哈希值将被增加到由 33 个评判人节点签署的 Bitcoin 买卖中，并创立一个哈希到 Bitcoin 区块链的 dPow 块记载。该记载已被网络中的大多数评判人节点公证。
为防止评判人节点间在挖矿上发生战争，从而下降网络的功率，Komodo 规划了一种选用轮询机制的挖矿办法，该办法具有两种运转形式。
在“无评判人”（No Notary）形式下，支撑一切网络节点参加挖矿，这相似于传统 PoW 共同机制。而在“评判人激活”（Notaries Active）形式下，网络评判人运用一种显著下降的网络难度率挖矿。“评判人激活”形式下，答应每位评判人运用其当时的难度发掘一个区块，而其它评判人节点有必要选用 10 倍难度挖矿，一切正常节点运用评判人节点难度的 100 倍挖矿。
长处：节能；安全性增加；能够经过非直接提供 Bitcoin（或是其它任何安全链），增加价值到其它区块链，无需付出 Bitcoin（或是其它任何安全链）买卖的代价。
缺陷：只需运用PoW或PoS的区块链，才干选用这种共同算法；在“公证员激活”（Notaries Active）形式下，有必要校准不同节点（公证员或正常节点）的哈希率，不然哈希率间的差异会爆破。
8. 授权 PoS（DPoS，Delegated Proof-of-Stake）
算法简介：DPoS机制，又叫做「股份授权证明机制」和「受托人机制」，是2014年4月由Bitshares 的首席开发者 Dan Larimer（BM）提出的。从某种视点来看，DPOS有点像是议会准则或人民代表大会准则。假如代表不能实行他们的职责（当轮到他们时，没能生成区块），他们会被开除，网络会选出新的超级节点来替代他们。
为了便利理解，能够再举个比如。幻想有这样一家公司：公司职工总数有1000人，每个人都持有数额不等的公司股份。每隔一段时刻，职工能够把手里的票投向自己最认可的10个人来领导公司，其间每个职工的票权和他手里持有的股份数成正比。等一切人投完票以后，得票率最高的10个人成为公司的领导。
假如有领导才干不胜任或做了不利于公司的事，那职工能够吊销对该领导的投票，让他的得票率无法进入前10名，然后退出办理层。
运用者：BitShares、Steemit、EOS、Lisk、Ark。
长处：节能；快速；高流量博客网站 Steemit 就运用了它。EOS 的块时刻是 0.5 秒。
缺陷：略中心化；具有高权益的参加者可投票使自己成为一名验证者（这是近期已在 EOS 中呈现的问题）。
9. 有用拜占庭容错（Practical Byzantine Fault Tolerance, PBFT）
算法简介：PBFT 算法中，有一个节点会被当做主节点，而其他节点都是备份节点。体系内的一切节点都会彼此通信，终究目标是我们能以少数服从多数的准则到达共同。
共同进程：
a. 客户端发送一个恳求给主节点去履行某个操作
b. 主节点播送这个恳求到各个备份节点
c. 一切节点履行操作并把成果返回客户端
d. 当客户端收到 f+1个来自不同节点的相同的成果后，进程完毕。f 代表或许撒谎的节点的最大值。
运用者： HyperLedgerFabric, Stellar, Ripple, Dispatch
长处：高速、可扩展。
缺陷：一般用于私有网络和答应网络。
10. 授权拜占庭容错（dBFTDelegated Byzantine Fault Tolerance，dBFT）
算法简介：中国区块链社区 NEO (原名小蚁) 提出一种改善的拜占 庭容错算法 dBFT, 该算法在 PBFT 的根底上学习 了 PoS 规划思路, 首先依照节点的权益来选出记账 人, 然后记账人之间经过拜占庭容错算法来到达共同。 该算法改善了 PoW 和 PoS 缺乏终究共同性的 问题, 使得区块链能够适用于金融场景。
相同是为了处理拜占庭将军问题，「授权拜占庭容错」机制，是一种在NEO区块链内部完成的保证容错的共同算法。在这个机制傍边，存在两个参加者，一个是专业记账的“记账节点”，一个是体系傍边的普通用户。
普通用户依据持有权益的比例来投票决议记账节点，当需求经过一项共一起，在这些记账节点中随机推选出一名发言人拟定计划，然后由其他记账节点依据拜占庭容错算法，即少数服从多数的准则进行表态，假如超越66%的节点表示同意发言人计划，则共同到达；不然，从头推选发言人，重复投票进程。
因为一切代表都能够验证区块提案，因而很容易理解议长发送的数据是有用还是无效。因而，假如议长不诚笃并向三分之二的代表发送无效提案，则块将不匹配，节点一切者将不会对其进行验证。以三分之二的票数到达共同，并选出新的议长。
运用者：Neo
共同进程：
a. 任何人都能够成为代表，只需他或她符合要求。一切 NEO 代币持有者都能够投票，代表不是匿名的，而且成为节点一切者需求 1,000 GAS。
b. 从代表中随机选出一名发言人。
c. 发言人从等待验证的买卖中构建一个新区块。然后，议长将提案发送给中选的代表。他们应该盯梢一切买卖并将它们记载在网络上。
d. 代表们能够自在分享和比较他们收到的提案，以测试数据的准确性以及演讲者的诚笃度。假如超越三分之二的代表到达共同并验证，则该区块被增加到区块链中。
长处：快速(生成一个块需求15-20秒)；买卖吞吐量大，无需耗费能量，可扩展，没有分叉。
缺陷：没有匿名性，需求实在身份运作才干被推举。每个人都争相成为根链。其间或许存在多个根链。
11. 轮番拜占庭容错（Rotation Practical Byzantine Fault Tolerance， RBPFT）
算法简介：dBft 和 RPBFT 原理和 PBFT 相似，仅仅不是一切的节点都参加共同，而是将节点分为两种：
a. 共同节点：履行 PBFT 共同流程的节点，有轮番出块的权限
b. 验证节点：不履行共同流程，验证共同节点是否合法、区块验证，经过若干轮共同后，会切换为共同节点
轮番拜占庭容错中轮番将共同节点替换为验证节点。
运用事例：Fisco-BCOS
长处：传播速度比gossip快，无冗余音讯包
分而治之，每个节点出带宽为O(1)，可扩展性强
缺陷：中间节点是单点，需求额定的容错战略
12. AptosBFT
算法简介：也是 PBFT 的衍生算法，Aptos 以姓名命名的共同算法，依据 HotStuff， 而HotStuff 又依据 PBFT。这个算法模型长处像洋葱和俄罗斯套娃，需求一层一层剥开。每个节点只与领导者通信，而不是向领导者和其他一切“将军”发送音讯。领导者播送要投票的音讯（主张的块）；每个节点将其投票发送给搜集音讯的领导者。
运用事例：Aptos
最后，附上本部分大总结：
此外，还有一些不常见的共同算法。
2015 年, Stellar.org 首 席 科 学 官 David Mazieres 教授提出了恒星共同协议 (Stellar consensus protocol, SCP). SCP 在联邦拜占庭协议 和 Ripple 协议的根底上演化而来的, 是榜首个可证 明安全的共同机制, 具有涣散操控、低推迟、灵活信 任和渐近安全 4 个要害属性。
同年, 超级账本的锯齿湖项目将 Ripple 和 SCP 共同相结合, 提出了法定人数投票 (Quorum voting) 共同算法, 以应对那 些需求即时买卖终究性的应用场景。
2016 年, 图灵奖得主、MIT 教授 Sivio Micali 提出了一种称为 AlgoRand的快速拜占庭容错共 识算法. 该算法运用暗码抽签技能挑选共同进程的 验证者和领导者, 并经过其规划的 BA* 拜占庭容错协议对新区块到达共同. AlgoRand 只需极小核算 量且很少分叉, 被认为是真正民主和高效的分布式账本共同技能。
2017 年, 康奈尔大学提出了一种称为 Sleepy Consensus (休眠共同) 的新算法. 这种共同针对 的是互联网环境下大规模的共同节点中或许多数都 处于离线状况, 仅有少数节点在线参加共同进程的 实践状况。 该研讨证明, 传统共同算法无法在这种环境下保证共同的安全性. 而选用休眠共同算法, 只需
在线诚笃节点的数量超越故障节点的数量, 即可保
证安全性和鲁棒性。
总结
假如跳出开发者的视点，更多结合政治与经济的思考方法在里面，或许还会呈现更多的共同算法，如结合相似PPP概念的共同方法，不仅能到达对歹意者的惩罚性质，还能到达最高效节省算力的意图也说不定。
总归，共同机制是区块链技能的中心，它能够处理分布式体系中的信赖问题，保证各节点之间的数据共同性和安全性，防止了歹意节点的进犯和篡改，然后保证了区块链体系的安稳性和可信度。一起，共同机制还能够处理“双花”问题，进步区块链体系的吞吐量和处理速度。可是各种共同算法并不是肯定安全，高效，去中心化的。
没有最好的算法，只需最适合自己的算法。共同算法的挑选与应用场景高度相关，可信环境运用Paxos 或许RAFT，带答应的联盟可运用PBFT ，非答应链能够是PoW，PoS，Ripple共同等。最好的共同机制永久是适合用户需求的机制。
此时快讯
【Cardano的DEX交易量超1.2亿美元，创历史新高】5月27日消息，DefiLlama数据显示，Cardano的DEX交易额已经超过1.2亿美元，这一数字是四月份的两倍，已创下历史新高。
