BFT 算法

工作量证明（POW, Proff of Work）最经典的应用场合为比特币。POW 通过提高攻击者的成本来保护网络安全。在比特币的分布式网络中，Leader 节点（能够提交 Commit 到区块链）的权利是通过计算难题得到的。攻击者除非达到全网算力的 51%，否则无法篡改区块链。

工作量证明的原理如下：

其中。n 为难度系数，难度系数越大，找到 X 的难度越大，这个值是由比特币网络算法得出的。

由于 HASH 算法没有规律性，因此只能通过穷举的形式找到 X。这就导致了找到 X 的难度是指数级的。但是验证 X 的难度是线性的。从而增加了攻击者的成本。

权益证明（POS, Proff of Stake）是另一种常见的共识算法。POS 通过质押代币的数量来决定 Leader 节点。

POS 中验证者（Leader）的权利是根据其质押的代币数量来决定的。质押的代币数量越多，验证者获得区块生成权利的可能性越大。如果验证者恶意操作，那么其质押的代币将被销毁。

POS 通过质押的形式选举出 Leader 节点，从而保证了网络的安全。

委托权益证明（DPOS, Delegated Proof of Stake）是权益证明的一种变种。DPOS 通过代币持有者投票选举出验证者。

持币人通过选出代表节点来运营网络。DPOS 机制中集中化程度急剧加深，因为只有少数节点能够成为验证者。但是 DPOS 机制中验证者的选举是公开的，因此可以通过公开的方式来监督验证者。

DPOS 实际上相当于君主立宪制的银行。

容量证明（POC, Proff of Capacity）是一种新型的共识算法。POC 通过硬盘容量来决定 Leader 节点。POC 和 POW 同样都是通过提出难题来保证网络的安全。

POC 的理论基础依赖于一个名为 Pebbling Game 的游戏。Pebbling Game 是一个有向无环图图，根据树的理论，有向无环图实际上可被视为一个多叉树。Pebbling Game 的目标是找到一条从根节点到叶子节点的路径，使得路径上的节点数最少。

POC 和 Pebbling Game 类似。通过验证树的高度来验证硬盘的容量。

新的节点加入挖矿之前，首先通过一个预处理步骤来计算大量的 Plot 文件，这些文件包含了大量的 hash 值，这些 hash 值不是孤立存在的，必须处理完前一个 hash 值才能处理下一个 hash 值。

当网络广播新的区块时，挖矿节点通过时间戳等参数选择合适的 Plot 文件中的 Hash 值组合，最后，最先找到这样 Plot 文件的节点允许发布下一个区块。