比特币的工作量证明存在根本性缺陷：区块链迫切需要更好的共识机制

共识机制的核心目的始终相同：它提供某种证明，证明所有网络节点都可以就区块链的真实有效状态达成一致。 这是避免网络恶意攻击的方法。 没有它，加密货币就会失去价值。

在区块链中，公众通常对交易进行证明和时间戳记。 一旦数据被参与用户或节点确认，交易记录将永久写入区块。

新产生的区块与前一个区块相关联，并广播到全网，达成共识：区块链上的每个节点都记录着同一个账本。

但是，不同的共识机制算法往往面临相似的问题，都尽量保证活跃性和安全性。 目前没有单一的解决方案可以同时做到这两点。

比特币 BTC 使用工作量证明机制 (POW)，这具有明显的挑战并且可能是致命的。 因此，权益证明（POS）越来越受欢迎，要求用户提供一定数量的加密货币的所有权，这对拥有更多加密货币的用户更有利。

许多初创公司开始寻找其他方法来达成解决这些深层结构性问题的共识。 目前正在开发替代品。

在比特币和以太坊的开发团队不断致力于改进他们的系统的同时，还有一些鲜为人知的共识机制迫切需要一席之地。

1. 授权证明

PoA是个人身份证明。 必须在平台上对用户进行个人识别和验证，使他们成为可信节点。

确认身份的用户有权对链上的区块进行验证。 用户的加密货币奖励是公开的，他们的恶意行为也是如此； 这意味着在保护网络安全时个人的信誉受到威胁。

应用这种共识机制的 Egor Homakov 的 Fairlayer 项目尚未发布加密货币。 但 Homakov 具有很强的可信度，科技界的一些人相信它正在做的事情：构建一个不损害安全性的无限可扩展的区块链。

另一个使用 PoA 的著名应用是 Vivacoin。 他们提出了一种不同的方法，只有几层，但这个概念仍然集中在身份上。 同时，唯链拥有极其成熟的以PoA共识机制为核心的企业解决方案。

2.马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）

IOTA最大的成功是应用了复杂的、非标准的技术，运行在DAG架构上，使用MCMC来达成共识。 这是一个复杂的算法，但应用时概念很简单，并且算法很容易被统计学家理解。

在用户广播他们的交易后，算法随机选择两个未确认的交易进行证明。 使用 IOTA，需要少量的工作证明来确认这些交易，然后可以由其他人验证以验证用户自己的交易广播。

IOTA 最初将使用主节点通过确保消除任何欺诈交易和攻击来防止网络故障。 此外，没有采矿行动意味着能源效率的巨大提高。

Matrix 还提出了 MCMC比特币用户量多少，BigTangle 也是如此，其结构在设计上似乎与 IOTA 相似，尽管可能稍微不完整。

3. 贡献证明

POC是另一种不使用挖矿的共识机制。 本质上，它是一种通过衡量支持网络功能的用户的有用贡献来达成共识的算法。

理论上可以通过使系统过载所需的高成本来防止对网络的攻击。 POC 是 Cyber​​Vein 的首选系统：他们提出了一个分散的数据库网络，在用户的磁盘空间上运行。

POC 基于存储空间，允许用户通过提供对网络有用的工作负载来达成共识。 这被转化为一个安全的数据集，用户将获得加密货币奖励。

由于存储容量是稀缺资源，因此认为由于所需的高成本，攻击变得不可行。 但是，这本身并不是一种故障安全机制； 它们运行在 IOTA 类似的 DAG 架构上，最初将使用中心化节点来保护主链。

使用工作量证明的单独区块链是他们提出的另一种保护 DAG 的解决方案，可确保欺诈交易无效并证明整个网络的真实性。

此外，鼓励用户通过捐赠足够的磁盘空间来存储整个网络及其所有交易比特币用户量多少，成为受信任的全节点，根据用户贡献的存储量提供更高的 Cyber​​Vein (CVT) 加密货币支付。

提供存储磁盘空间来存储价值和智能合约交易，以达到使系统受益的目的，即在用户设备之间分发存储的数据。

4.拜占庭协议

两个最重要的 BA 系统是 Ripple 和 Stellar，这是一个很有吸引力的机制。 可以快速、经济地达成共识，而无需涉及资产所有权。

然而，这种方法需要一定程度的集中化，否则需要不切实际的协调和资源均等化。

Ripple和Stellar都采用投票方式，Ripple采用概率投票，Stellar采用联邦制，分别有利于活跃性和安全性。

因此，利用 Ripple：证明节点收集交易，将它们转换为推荐并将它们发送到其他证明节点。 在收到建议后，他们进行一系列投票以淘汰欺诈交易。

出于实际目的，这可行，但经过验证的交易实际有效的概率低于 99%。 这就是为什么存在安全漏洞，以及为什么 Ripple 必须集中管理或开发解决方案的原因。

传统的拜占庭协议系统具有封闭的成员资格，其中用户节点的数量是固定的。 Stellar 允许开放成员资格，节点可以随意加入和离开。

他们的联合模型意味着节点可以就他们认为值得信赖的节点的“联合”达成共识，而无需涉及网络中的所有节点。 Ripple 要求所有节点通过一系列投票接受同一笔交易，而联合投票意味着节点只需要依靠一个组来证明他们的交易。

拜占庭协议系统本质上是无成本且可扩展的：64 个节点的吞吐量为每秒 4,500 笔交易。 更多节点会降低网络性能，但这仍然比比特币每秒最多 7 笔交易有很大优势。

区块链是新的

我们知道区块链仍在探索中，这意味着我们还需要一段时间才能看到区块链技术的潜力。 关键的挑战是建立一个不损害权力下放概念的有效共识机制。

虽然 Ripple 的核心是中心化并暗示了“去中心化战略”，但 IOTA 和 Cyber​​Vein 是从中心化控制开始的网络应用程序，只有在达到临界用户群时才会体现出来。

这取决于可能性和有效性。 大多数初创公司都在尝试设计替代的共识方法，以便被称为赢家。 将安全性和可扩展性结合起来的未来解决方案可能已经在开发中。