理解共识算法真谛，让你不再被忽悠

在白皮书里，经常有人会提出或创造各种五花八门的新的共识算法，Proof of something，听着高大上，云山雾罩。其实，所有的天花乱坠的共识算法，无不可以根据我们看本质，找真谛的方法来鉴别它们，让忽悠者无处遁身。

所有的共识算法都是生活中现象的总结，都无一不落入这三种见真谛的本质类型上，而且这三种类型一看就能理解。

挑战证明（Proof of Challenge）

简单的说，就是给所有的参与者一个挑战性的问题，谁能在限定的时间内找到答案，那么他就是这轮公认的决策者，这次的决定就由他来做。区块链中的工作量证明（POW，Proof of Works）就是一个典型的例子。每个参与者都给一个挑战性的问题，就是计算一个块的哈希，但哈希值必须小于一个指定的阈值。谁先找到这个哈希值，谁就成为这一轮的决策者，然后他做出的决定没有问题就成为所有参与者的共识。对应于现实生活中的例子，就是时势造英雄，当社会出现巨大的问题或困难（挑战）的时候，突然有个英雄揭竿而起，带领大家度过了难关，解决了问题，于是这个英雄就被大家公认为新的领袖，新的决策者，之后的一段时间就由他来治理国家和社会。

权益证明（Proof of Stake）

简单的说，就是根据参与者所拥有的某种资产，或是授予的权利，标志在转盘上，表示每个部分的大小，然后开始转转盘，转到的部分的那个参与者，就是这一轮的决策者，这次的决定就由他来做。现在的系统，有的是根据拥有的币（或是愿意抵押的币）的多少，有的是根据贡献的存储空间（或是使用中）的大小，有的是根据对社区的贡献的多少，有的是根据积分奖赏的多少，有的是根据一天步行的多少，有的是根据使用时长的多少，等等，千奇百怪，总之，是某种可以计量的东西，作为权益来证明参与者决策的可能性，这些，虽然披着不同的羊皮，但他们都是狼，本质都是权益证明。在现实生活中，民主投票选举领导人就是这么一个逻辑，但权益证明引入了一定的随机性。

协商证明（Proof of Negotiation）

简单的说，就是所有参与者坐在一起，通过多轮对话，协商出一个新的决策者，这一轮的决定就由他来做。像PBFT，Tendermint，Algorand，等，都是属于这种类型，它们都类似于Paxos，需要设计多轮交互的协议，需要形式化证明协议的可靠性安全性，问题是交互的次数太多引入了复杂性，给系统的网络带宽和计算资源带来很大的负担，也影响了决策的时长。现实生活中的民主协商制，就是这种类型的体现。

所以，我们看到，各种共识算法的思想和背后的逻辑，其实在现实生活中早已存在，只是它们被总结出来了，让它们在数字世界也能发挥光大。

最后，为了提高上述各种类型的效率，引入了

代表机制（Delegated）

当参与者很多的时候，前面那些方法类型，都会产生效率的问题，或是浪费资源的问题，所以，就发明了代表机制。不要所有的参与者都参与最后的决策，而是先选出一些代表，每个代表代理一部分的参与者行使权力。这样，上面的各种算法，只要代表们来执行。在区块链世界，DPOS是被人们最常提及的。依此类推，我们也可以将其它共识方式代表化，比如，POW，可以做成DPOW，这样不是所有的矿工在每一轮都参与哈希的计算，只是选择部分的矿工，这样，也许可以少浪费一些电，节约不少资源。现实生活中，广大群众先选出人民代表，然后再由人民代表来代理行使权力，民主集中制就是如此。

到此为止，共识算法背后的真谛，和现实生活一类比，是不是一下就明白了，就理解了。下次，就不会轻易被人忽悠了。