區(qū)塊鏈技術(shù)的核心優(yōu)勢之一，就是能夠在決策權(quán)高度分散的去中心化系統(tǒng)中，使得各節(jié)點高效地針對區(qū)塊數(shù)據(jù)的有效性和一致性達成共識。

由于點對點網(wǎng)絡(luò)下存在較高的網(wǎng)絡(luò)延遲，各個節(jié)點所觀察到的事務(wù)先后順序不可能完全一致。因此區(qū)塊鏈系統(tǒng)需要設(shè)計一種機制，對在差不多時間內(nèi)發(fā)生的事務(wù)的先后順序進行共識，這種對一個時間窗口內(nèi)的事務(wù)的先后順序達成共識的算法被稱為共識機制”

共識機制被用來決定區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的記賬節(jié)點，并對交易信息進行確認和一致性同步。

以太坊共識機制共有四個階段，即Frontier（前沿）、Homestead（家園）、Metropolis（大都會）、Serenity（寧靜）。以太坊前三個階段采用的是POW共識機。第四個階段將采用自己創(chuàng)建的POS機制，名為Casper投注共識，這種機制增加了懲罰機制，并基于POS的思想在記賬節(jié)點中選取驗證人。

POW即工作量證明，是比特幣系統(tǒng)中采用的共識機制。（本文主要講解以太坊的共識機制）

談起Casper投注共識，要先說POS。POS即權(quán)益證明，主要特點以權(quán)益證明代替工作量證明，由具有最高權(quán)益的節(jié)點實現(xiàn)新塊加入和獲得激勵收益。POS共識是為解決POW共識機制的資源浪費和安全性缺陷而提出的替代方案。它的本質(zhì)是采用權(quán)益證明來代替POW中的基于哈希算力的工作量證明，是由系統(tǒng)中具有最高權(quán)益而非最高算力的節(jié)點獲得區(qū)塊記賬權(quán)。權(quán)益體現(xiàn)為節(jié)點對特定數(shù)量貨幣的所有權(quán)，稱為幣齡或幣天數(shù)（Coindays）。幣齡是特定數(shù)量的幣與其最后一次交易的時間長度的乘積，每次交易都將會消耗掉特定數(shù)量的幣齡。例如某人在一筆交易中收到10個幣后并持有10天，則獲得100幣齡；而后其花掉5個幣后則消耗掉50幣齡，顯然采用POS共識機制的系統(tǒng)在特定時間點上的幣齡總數(shù)是有限的，長期持幣者更傾向于擁有更多幣齡，因此幣齡可視為其在POS系統(tǒng)中的權(quán)益。

投注共識是以太坊下一代的共識機制Casper（鬼馬小精靈）引入的一個全新概念，屬于POS。Casper的共識是按區(qū)塊達成的，而不像POS那樣按鏈達成。

為了防止驗證人在不同的世界中提供不同的投注，還有一個簡單嚴格的條款：如果你兩次的投注序號一樣，或者說你提交了一個無法讓Casper依照合約處理的投注，你將失去所有保證金。從這一點可以看出，Casper與傳統(tǒng)的POS不同的是，Casper有懲罰機制，這樣非法節(jié)點通過惡意攻擊網(wǎng)絡(luò)不僅得不到交易費，而且還面臨著保證金被沒收的風險。

Casper協(xié)議下的驗證人需要完成出塊和投注兩個活動。具體如下：

出塊是一個獨立于其他所有時間而發(fā)生的過程，驗證人收集交易，當輪到他們的出塊時間時，他們就制造一個區(qū)塊，并簽名，然后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。投注的過程更為復雜一些，目前Casper默認的驗證人策略被設(shè)計為模仿傳統(tǒng)的拜占庭容錯共識：觀察其他的驗證人如何投注，取33%處的值，向0或1進一步移動。

而客戶端確認當前狀態(tài)的過程是這樣的：一開始先下載所有的區(qū)塊和投注，然后用上面的算法來形成自己的意見，但是不公布意見；它只是簡單地按順序在每個高度進行觀察，如果一個區(qū)塊的概率高于0.5就處理它，否則就跳過它。在處理所有的區(qū)塊之后，所得到的狀態(tài)就可以顯示為區(qū)塊鏈的當前狀態(tài)”?？蛻舳诉€可以給出對于最終確定”的主觀看法：如果高度k之前的每個區(qū)塊形成的意見高于99.999%或者低于0.001%，那么客戶端可以認為前k個區(qū)塊已經(jīng)最終確定。