区块链共识机制是什么意思？

区块链是由一个一个块链接形成了块链条，每个新块生成（包含交易记录）都需要参与验证人的共同确认，这个共同确认的过程就是区块链共识。区块链从2009年发展到现在，已经演变出多种共识，不同共识以不同方法解决了运行中出现的攻击，作弊，延时，一致性，最终确定性等等问题。
一、什么是区块链共识机制
共识机制即区块链事务达成分布式共识的算法。

区块链是一种去中心化的分布式账本系统，它可以用于登记和发行数字化资产、产权凭证、积分等，并以点对点的方式进行转账、支付和交易。区块链系统与传统的中心化账本系统相比，具有完全公开、不可篡改、防止多重支付等优点，并且不依赖于任何的可信第三方。由于点对点网络下存在较高的网络延迟，各个节点所观察到的事务先后顺序不可能完全一致。因此区块链系统需要设计一种机制对在差不多时间内发生的事务的先后顺序进行共识。这种对一个时间窗口内的事务的先后顺序达成共识的算法被称为"共识机制"。
二、区块链共识机制分类
（一）工作量证明PoW（proof-of-work）
1、工作量证明PoW

依赖机器进行数学运算来获取记账权，相比其他共识机制，资源消耗多，可监督性弱。每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网50%的节点出错。优点是完全去中心化，节点自由进出；现在由于PoW算力的中心化，很多人对PoW机制提出了质疑，其中被质疑最多的就是比特币的算力中心化问题。
工作量证明是指用户使用计算机算力耗电的成本，人称挖矿，率先算出区块唯一哈希的矿工会得到这个区块的奖励，然后矿工们争着计算出区块的哈希特定唯一值（这一数学问题答案）。
2、优点：
1）POW制度越早参与挖矿获得的代币越多，能有效促使加密货币的初始阶段发展迅速，网络节点快速扩大。
2）通过有效工作来计算酬劳，相对来说更去中心化。
3、缺点：
1）算力比拼消耗了大量的电能,全球比特币挖矿的平均耗电量已超过159个国家的年均用电量。
2）随着区块奖励每四年减半，当挖矿的成本高于挖矿收益时，矿工的积极性降低，会造成大量矿工退出。
（二）权益证明共识机制
1、权益证明PoS (Proof-of-Stake)

一般来说，存在一个持币的集合，他们把手中的代币放入POS机制中，这样他们就变成了验证者。假设很多验证者在区块链最前面发现了一个新区块，这时POS算法在这些验证者中随机选取一个人（选择验证者的权重依据他们投入的代币多少而定，比如一个投入押金为10000代币的验证者，被选择的概率是投入1000代币验证者的10倍），给他们权利产生下一个区块，与Pow一样，以最长的链为准，如果在一定时间内，这个验证者没有产生出一个新区块，则PoS会继续选择出第二个验证者，代替原来被选中的验证者来产生新区块。
权益证明中，新区块的生产者是确定的，新区块生产者是谁取决于用户所拥有的财富，也就是用户权益的数量越多越可能被选为新区块生产者，权益证明系统没有区块奖励，因此矿工需要承担交易费用，权益证明机制可以提高数千倍的成本效率，权益证明机制中用户权益业务数量越多，越易被选为新一区块生产者；相较于工作量证明吗，权益证明提高了数千倍区块的生产效率，降低了区块生产成本。简而言之，不再需要为完全生产区块而大量消耗电能；
2、优点：
1）不需要消耗大量电力和能源。
2）在一定程度上缩短了共识达成的时间，提高了TPS。
3、缺点：
1）信用基础不够牢固，为解决这个问题，很多采用PoW+PoSwww.kaifx.cn的双重机制，通过PoW挖矿发行加密货币，使用PoS维护网络稳定。
2）垄断性高：只有持币者才获得区块链奖励，挖矿门槛相对较高。
风险：纯PoS机制的加密货币，只能通过ICO的方式发行，这就导致少数人（通常是开发者）获得大量成本极低的加密货币，存在操控主链及代币的风险。
（三）股份授权证明共识机制
1、股份授权证明 DPoS(Delegate Proof of Stake)

bitshares社区最先提出的 DPOS机制，工作原理如下：
去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力，51%股东投票的结果将是不可逆且约束力的，其运作方式是通过及时而高效的方法，采用51%以上份额的股东投票来决定方案，为达到这个目标，每个股东可以将其投票权授予一名代表；
2、优点：
1）不需要消耗大量电力和能源。
2）可以缩小参与验证和记账节点的数量，TPS更快。
3、缺点：
1）矿工投票积极性并不高。绝大多数人从未参与投票。这是因为投票需要时间、精力以及专业技能。
2、牺牲了一定的去中心化来提高TPS。
（四）瑞波币共识机制Ripple Consensus

瑞波币的共识算法如下：一组节点能够基于特殊节点列表达成共识；初始特殊节点列表就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须是当前俱乐部中51%以上的会员投票通过，共识遵循这些核心成员的51%权力，外部人员则没有影响力，与比特币和点点币一样，瑞波系统将股东们与其投票权隔开，并因此币其他系统更中心化。
（五）验证池共识机制Pool

这是一种基于传统的分布式一致性技术吗，加上数据验证的机制，是目前行业链大范围在使用的共识机制；优点是不需要代币也可以，在成熟的分布式一致性算法基础上，实现秒级共识验证；但是去中心化程度不如比特币，更适合多方参与的多中心商业模式。
三、共识机制存在的问题
对比这五种最常用的共识算法，不难发现各有利弊，它们的诞生都围绕着一个核心——如何更加公平、公正、透明、轻量、高效地达成共识，挑选出记账的节点。但是仍然存在不少问题。
1.浪费计算能力。在工作量证明机制POW中，通常是计算能力越强则越容易挖矿，于是挖矿设备不断升级，那些配置精良的GPU\CPU仅用来进行数字运算挖矿，实在是浪费，还耗能。
2.权益过度集中。在权益证明机制POS中，持有代币越多的人获得的奖励也就越多，如此下去会造成两极分化，像币乎的马太效应一样，这会给今后的共识机制带来隐患。
3.容易导致作恶。在靠算力与权益的的多少来获得奖励模式当中，当算力和权益向少数人集中之后，难保不会集体作恶。今年以来，51%攻击发生的越来越多，就是这种共识机制未来隐患的提前暴露。
4.威胁到去中心化。比如EOS的超级节点机制，如果这些大户抱团去做一些有利于大户利益的事，那么普通持有者对此将无能为力，发展到最后可能所有权利就直接掌握在这些人手里，利益也会被他们所瓜分
在权益证明机制POS中，权益越大的人获得记录权利的概率越高，而记录的人就会有奖励 ，这样一来这些人就会越来越富有，贫富差距就会越来越大。持有代币少的人几乎都没有话语权了。权利掌握在少数人手中，这有违区块链去中心化理念。
共识机制当前的主要问题是“去中心化”和“安全高效”这双重利益难以两全。对于比特币来说，POW的特性所引发的极其严重的交易效率问题，就已经在制约虚拟货币的发展。而在人们为了区块链应用的落地而努力时，这块短板如同挥之不去的乌云，再次遮住了区块链的天空。
未来，优秀的共识机制仍然是众多区块链从业者重点探索的方向之一。