區塊鏈的共識機制特點(從夸克區塊鏈看共識機制的演化)
人類能夠進行大規模的合作，能夠在地球上的眾多生物中脫穎而出，從而達成共識，來源于文化或組織的特性，不達成共識，就不能形成制度合作的力量，產生共識的原因有些來自文化認同，有些來自國家機器，例如采用貨幣，就需要國家進行信用背書。
而比特幣的誕生，則為我們帶來了一個網絡自主運行的成功例子，它通過協商一致的算法、加密、點對點網絡和獎勵機制等，形成了一個自治的社區，能夠形成一個沒有中央機構達成的信任，最終實現點對點的價值循環。
我們可以從夸克區塊鏈中看到現有的區塊鏈共識機制主要有哪些？需要關注哪些共識機制？還有哪些共識算法值得關注？是否會繼續進化呢？
共識算法是區塊鏈自身運行的核心
就區塊鏈而言，它沒有一個中央機構來負責系統的運行，那么賬本是如何記錄的？大家確認了哪些賬本？這類問題需要通過一種去中心化機制來達成共識。
對公鏈而言，共識機制是否足夠安全，是否更加有效，這是一個關鍵問題，協商一致的機制設計好了，一是能保障網絡安全，確保記賬安全，免受惡意攻擊，二是能使社區自我運行良好，尤其是在如何進行激勵方面，是否有好的設計是自治社區能否進入良性循環的關鍵，
最終，在保證安全性的同時，越來越多的共識算法也會考慮到效率和公平性，讓我們看一下，不同的共識算法各自有什么優點。
1. PoW
Pow算法是最典型的共識機制，被比特幣引入并使用，例如，在比特幣網絡中，礦工要想獲得計帳權，就必須通過計算力來解決數學問題，即 PoW共識機制，在大約10分鐘內，首批發現特殊屬性哈希的礦工將獲得記帳權，并獲得比特幣的回報。
這一機制的本質是消耗算力，因為解決問題沒有別的辦法，只能靠算力，盡管解題費時費力，但驗證答案的正確性卻非常簡單，因為計算背后是經濟成本，需要電費和采礦機械等支持，這就是說，發動51%的算力攻擊需要消耗大量的能量和算力資源。
PoW協議是迄今為止運行時間最長，時間最長的共識算法，具有很高的安全性，而且是相對公平和非中心化的網絡。
但是與此同時也有很多地方被人詬病，特別是在能耗和性能方面，因為解決這個問題需要大量的電力消耗，根據統計，世界范圍內 PoW算法消耗的電力比一個愛爾蘭國家要多。
此外， PoW的機制由于不能保證安全性，在性能上也不能兼顧，其可擴展性受到了批評，只有7次交易是每秒7次，與100多萬次的中心化交易相比是無與倫比的，比特幣很難通過 PoW機制來實現網上電子現金支付。
關于集權問題，也有一些爭論，因為各地區的電費是不同的，從成本上看，最終會相對向電費較低的國家和地區傾斜，例如，目前，中國占據了比特幣算力的大部分份額。
2. PoS
與 PoW不同的是， PoS不需要通過消耗計算力來獲得計帳權，因此更加環保，PoS具有需要鎖定一定量 token的驗證器，并且在鎖定之后，還會有權益證明，一個驗證者小組輪流提出并投票產生下一個區塊，并根據它所擁有的 token的數量賦予投票的權重。
這就是說，每一個網絡節點都鏈接到一個地址，這個地址持有的代幣越多，產生下一個區塊的可能性就越大，一名攻擊者如果想要發起51%的攻擊，就必須持有超過50%的代幣，如果一家網絡的市值超過10億美元，攻擊者就必須至少要5億美元的代價，如果一次攻擊導致網絡不安全，對理性攻擊者就毫無意義，并且 PoS的防御和攻擊是不對等的，防御更加簡單，恢復網絡的成本比攻擊者要低，PoS更適合于代幣固定的網絡，不會引起通貨膨脹，其收益主要來自用戶的交易。
PoS的優勢在于無需消耗大量能源，快速達成共識，但存在不足之處，因為并非所有節點都愿意挖礦，永遠沒有最終結果，而且需要檢查點機制來減緩這一問題，也容易造成分歧。
3. DPoS
DPoS比 PoS效率更高，其代幣持有者投票支持代理，而代理則通過驗證區塊交易得到獎勵，對 DPoS的投票正在進行中，只要代幣持有人就可以在代表未能發揮作用通過投票來選出代表。
因為代理需要遵守所有規則，保證網絡正常運行時間，所以比 PoS更有效，而且，它沒有分叉，比 PoS更具優勢。
其不足之處在于風險集中，在超級節點數量僅20個以上的情況下，超級節點受到控制時，網絡存在安全隱患，然而， DPoS共識機制也在不斷發展，它需要兼顧安全性、去中心化和效率。
結論
區塊鏈網絡運行的核心是共識機制，為了使區塊鏈上不同節點的復制保持一致，都需要通過共識算法來實現，然而，當前的區塊鏈技術很難做到性能、安全性和去中心化同時兼顧，以保證安全和去中心化。
這些算法各有其優點和不足，以 PoW作為公鏈共識算法，難以實現擴展性，也難以建立 DApp的生態基礎，難以擴展到主流應用。
在 PoS或 DPoS共識算法中，也可能會出現一些小概率事件，如盜取私鑰、超級節點合謀導致集中趨勢等。同時考慮性能，可能會在去中心化和安全性方面存在一些缺陷，不過可以預見的是未來除了PoW、PoS、DPoS、……之外，還會有更多層出不窮的共識算法，這對于區塊鏈發展的探索都是有益的。