区块链的证明机制由最初的POW、POS和DPOS三种不断地演进，可以说各有利弊，总是在不断演进中完善，下面就几种主要的证明机制进行分析。

1、POW

工作量证明（Proof of Work，简称PoW）为最早的证明方法，也是第一个虚拟币比特币运用的机制。哈希函数是密码学上计算难度经过反复验证的东西，所以用它来做证明是最有效的，每发出一条信息上传区块链的时候，你要证明你付出了一定的算力，你的证据就是你区块里面的字符串，而加上这个字符串以后，你的区块的哈希值正好小于某个数。哈希函数的特征告诉我们，你没有任何取巧的方法可以做到这一点，你只能一个个字符串的去尝试。形象来说就是系统为了找出谁有更强大的计算能力，每次会出一道数学题，只有最快解出这道题目的计算机才能进行记账。目前比特币和以太坊均采用此机制。

优点是完全去中心化，节点自有进出，比特币经过了进十年的发展中间经过了黑客攻击、政策限制等不利因素，仍然自我正常运行证明了该工作机制的伟大之处。

缺点POW依赖计算机通过数学运算获取记账权，造成了电力和计算机硬件资源消耗巨大，每次达成共识需要全网所有节点共同参与运算，运行效率低。

2. P0S

权益证明（Proof of Stake，简称PoS）它是PoW的一种升级，主要理念是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，根据每个节点所占代币的比例和时间，等比例地降低挖矿难度，从而加快找到随机数的速度。用户可以购买等价的代币，并把这些代币当作押金放入PoS机制中，这样用户就有机会产生新区块而得到奖励。其在一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但依然是基于哈希运算。

这个系统中存在一个持币人的集合，他们把手中的代币放入PoS机制中，这样他们就变成验证者。比如对区块链最前面的一个区块而言，PoS算法在验证者中随机选择一个（选择验证者的权重依据他们投入的代币量，比如一个投入押金为1W代币的验证者被选择的概率是一个投入1K代币验证者的10倍），给他权利产生下一个区块。如果在一定时间内，这个验证者没有产生一个区块，则选出第二个验证者代替产生新区块。与PoW一样，PoS以最长的链为准。

优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间；不再需要大量消耗能源去挖矿。

缺点：还是需要挖矿，本质上没有解决商业应用的痛点；所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，理论上有可能存在其他攻击影响，例如以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉，而ETC随之出现，事实上证明了此次硬分叉的失败。

3.DPOS

股份授权证明（DPOS）从英文释义上就能看出是源于POS，它与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账，但其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，进行代理验证和记账。

DPoS的工作原理如下：每个股东按其持股比例拥有相应的影响力，51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的，其挑战是通过及时而高效的方法达到“51%批准”。DPoS的投票模式可以每30秒产生一个新区块，并且在正常的网络条件下，区块链分叉的可能性极其小，即使发生也可以在几分钟内得到解决。

DPoS的优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。

DPoS的缺点：整个共识机制还是依赖于代币，而很多商业应用是不需要代币的。

4. Ripple Consensus

瑞波共识机制（Ripple Consensus）算法使一组节点能够基于特殊节点列表形成共识。初始特殊节点列表就像一个俱乐部，要接纳一个新成员，必须由该俱乐部51%的会员投票通过。共识遵循这些核心成员的“51%权利”，外部人员则没有影响力。由于该俱乐部由中心化开始，它将一直是中心化的，而如果它开始腐化，股东们什么也做不了。与比特币及Peercoin一样，瑞波系统将股东们与其投票权隔开，因此，它比其他系统更中心化。

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