区块链共识机制是什么？

时间：2023-03-29

在友们分散式帐本系统（DLT）中，常常听到这样的友们，「你在网路上发佈一笔交易，其他人便会把这笔交易纪录在自己的帐本中」，但是这只是简单的说法，如果让全网参与者同时在自己的帐本做纪录的话，会发生诸多问题，例如：

全网帐本无法保持一致性

无法确定交易是否达成最终性

有可能出现女巫攻击

此外，如果有攻击者在网路上同时广播多笔交易，会因为资讯传递时的时间差问题，导致全网出现不同版本的帐本，这时就会产生所谓的「双花问题」。因此我们必须要有一种共识机制，从众多的人中，公平的选出一个人记帐，并制定赏善罚恶的制度，才能抵抗女巫攻击，让全网矿工能够对帐本与交易结果达成共识。

共识机制如同参与区块链记帐的遊戏规则，目的就是要让公共区块链网路中的参与者，在彼此不相互信任且无中央权威机构存在的网路中，也能达成共识，共同维护区块链，进而解决双花问题。

在去中心化的体制下，区块链帐本的维护需仰赖网路上各个矿工，由于帐本存在于网路上各个节点之中，因此，必须让节点之间的帐本达成共识，才能保证帐本的一致性与交易的最终性。

当然，成为矿工不是做善事无私奉献，为了吸引人们成为矿工共同维护帐本，需要一套赏善罚恶的机制，让矿工花费成本竞争记帐权，完成记帐的矿工就能获得加密货币作为报酬，而作恶或尝试进行女巫攻击的攻击者，就会因为浪费成本造成亏损，而争取记帐权的过程就是到底常听到的「挖矿」。

注：节点可以选择只纪录帐本不争取记帐权，因此矿工一定是节点，但节点不一定是矿工。

共识演算法就是网络上矿工的挖矿规则，透过算力或持币权重等条件，选出记帐者，交由其他矿工验证，进而达成全体共识，维护全网安全。

共识机制的最终目的都是为了选出谁能拥有区块的「记帐权」，因为记帐可以获得奖励，到底会努力来争取「记帐权」，保证帐本的一致性与交易的最终性，并同时让到底在过程中花费成本，提高女巫攻击的门槛，否则如果有人控制大量矿工，就有机会可以做坏事。随着技术发展，开发者为了提升区块链达成共识的速度，衍伸出各种类型的共识来解决区块链的效能问题。

目前公有链较常见的共识机制为 PoS、PoW 与 DPoS，三者谁好谁坏目前并没有定论，PoW 保证网路的安全性但却有能源与效能问题，PoS 解决了能源问题但也衍生出了其他问题，例如大者恒大，DPoS 拥有高效率但却又有中心化的疑虑。