W2-共识机制有哪些？是否有完美的共识机制？

#硅谷live区块链 第二周话题任务#2017.11.27——2017.12.2

问题：共识机制有哪些？是否有完美的共识机制？分析现有的共识机制优缺点，也可以结合现有的项目来说明。

常见的共识机制有Pow、Pos、DPOS（Delegated Proof of Stake）、POA（Proof of Action）、POR（Proof of Resarch）、POE（Proof of Excellence）等等。

区块链中的共识从狭义上讲是分布式节点确定全网认可交易顺序的机制。作为一个以去中心化拓扑结构为特征的技术，区块链共识机制天然与参与者形成的组织有密不可分的关系。因此，一个好的共识机制必然需要考虑以下几个问题：

Q1、谁是区块链的实际拥有者？节点还是地址持有人，谁享有权益、担当风险、並应负责？

Q2、从技术层面考察共识机制是否具有足够的稳定性、一致性来对抗网络同步问题和恶意节点。包括以下子问题：1手续费规则、区块间隔、区块容量的设计及调整；2、谁有权产生下一个区块，并且以何种方式更新认证区块历史（是否需要中心处理机制？）；3、何时会生产下一个区块？；4、区块中应该包含哪些交易？；5、如何确定最长链？

Q3、是否需要耗费资源维护共识机制？如需要，应以何种方式补偿资源消耗者的付出？

Q4、共识机制与治理机制。当实际拥有者让度部分权力的时候，例如记账权利，除补偿执行人的资源消耗外，是否还应同时让度其他权利，例如投票权？如何保证实际拥有者始终能保持对区块链的控制权？

这些问题涉及了复杂的技术解决方案，也涉及到基本的价值判断，在此提出，更多是启发思考。此篇并不能提出甚至是不完善的解答。

A1对于去中心化的组织形式，我们需要一个价值传递载体帮助记录参与者的投入与收益，这也是区块链的运作必须有token的原因。因此，Token的持有者也就是地址持有人应为区块链的实际所有人。按社会组织理论，组织的全部权利、义务、风险应由实际所有人所享有，实际所有者虽然可以选举代理人，但从组织程序角度讲，不应该有执行权不可控扩散的风险。所以，一个好的区块链运行机制形式，所有参与行为都应该以代币持有情况且仅以此为基准。我们可以看到POW、和POS（PPCoin POS）分别以算力和币龄为记账基准，在解决竞争记账权的同时，都引入了非Token的其他竞争手段，从而导致了执行人集中化并且不可控的潜在危险。

A2略

A3POW用耗费算力来保证更改历史块基本不可能，POS（PPCoin POS）利用消耗币龄来保证记账权的去中心。两者都是系统产生激励，前者是区块奖励，后者产生利息。但个人认为，记账付出的是计算能力和信用，产出的是诚实区块，从系统运行成本最低的角度来看，相同信用的人产生等量诚实区块的成本越低越好。所以记账的收益应全部与打包交易费用直接挂钩。

A4以比特币为例，其假设是每个人都可以做节点和矿工，逻辑上不存在授权执行分离的问题。但实际上，POW的奖励机制，刺激且无法阻止非利益相关者（矿工）（假想一个未持币的人突然用量子计算机挖矿的后果）的进入。随全功能节点的减少，不但共识机制受到51%攻击的可能性增大，更有通过控制节点软件间接控制投票权的可能性。这默许了组织决策的过程也向算力集中方向发展，将同时产生两个问题，1是是项目决策权会集中到“不相关”人身上。2、加大隔离了实际所有人的实际控制权。

因此，在设计上需要考虑实际所有人让度权利的范围和有效性，不应以“每个人都有机会”的愿望去简化逻辑使得执行人实际上拥有滥用权利的可能性。为保证实际所有人始终能保持控制权，应采取共识机制和组织治理机制相分离的形式，並明确给出投票、代理投票、代理选择、代理权收回的方式，避免执行人获取非预期的额外权利。

参考素材：

《Delegated Proof-of-Stake Consensus - BitShares》

《What is Proof of Stake）Ethereum/wiki》

《A Proof of Stake Design Philosophy》

《PPC：一种P2P（点对点）的权益证明（Proof of Stake）密码学货币（修订版）》