共识机制

无中心裁判时，节点要对同一批交易及其顺序达成一致。协议通常拆成两层：

• 抗女巫 / 资源证明：谁有资格提议或投票（算力、质押、身份列表）。
• 决策规则：冲突提案如何收敛（最重链、分叉选择、quorum 投票、随机抽样）。

Nakamoto 系

开放网络、匿名加入。提议权由资源竞赛给出，冲突用「累积最多工作（或等价权重）」的链作为唯一历史。最终性是概率的：确认深度增加通常降低重组成功概率，但不存在协议层的不可逆提交；累计工作成本与攻击成功概率需分别分析。

• PoW

质押系

用锁仓权益代替算力做抗女巫。PoS 本身不规定如何在冲突链之间做最终确认；具体链还要叠加分叉选择、检查点投票或委托人集合。

• PoS 通论：nothing-at-stake、长程攻击、弱主观性、罚没。
• Gasper：以太坊的 LMD-GHOST + Casper FFG。
• DPoS：票选出块人集合，轮转出块。
• Algorand：VRF 随机抽签委员会 + BA*。

BFT 系

常见等权配置使用 n=3f+1 个验证者和 2f+1 票法定人数。证书相交与跨轮投票、锁定及提交规则共同保证一致性；一般委员会规模或加权投票需要相应计算阈值。

• BFT 模型：故障模型、网络假设、\(3f+1\)、safety / liveness。
• PBFT：三阶段 + view-change，通信 \(O(n^2)\)。
• HotStuff：星型通信、QC、链式流水线，视图切换 \(O(n)\)。
• Tendermint / CometBFT：height/round、锁定规则、单块即时最终性。
• TBFT：Tencent BFT，长安链的 Tendermint 变体，轮转出块 + 非确定性交易剔除。
• Execute-Order-Validate：Fabric 的排序共识，排序层 Raft / SmartBFT，正确性在应用层。
• Streamlet：连续三个 epoch 的相邻公证块终局中间块及祖先。

Raft / Paxos 是崩溃容错（\(n \ge 2f+1\)），不是 BFT，对照见 BFT 模型。

时钟、抽样与 DAG

把「时间 / 数据传播」从「排序投票」里拆出去，或用反复随机抽样代替全员 quorum。

• PoH 与 Tower BFT：迭代哈希时钟 + 指数锁定投票。Solana。
• Avalanche Snow：\(k\)-抽样 metastable 共识。
• DAG-BFT：Narwhal 类数据面与 Bullshark / Mysticeti 排序面。

演进谱系

协议不是孤立的，多数是前一条路线的修补或拆分：

flowchart LR
  PoW[Nakamoto PoW<br>最重链] --> GHOST[GHOST / 叔块]
  GHOST --> Gasper[Gasper<br>LMD-GHOST + FFG]
  PoS[PoS 抗女巫] --> Gasper
  PoS --> DPoS[DPoS 票选轮转]
  PoS --> Algorand[Algorand<br>VRF 抽签 + BA*]
  BFT[PBFT 三阶段] --> HotStuff[HotStuff<br>链式 QC]
  HotStuff --> Streamlet[Streamlet<br>公证链终局]
  HotStuff --> DAG[DAG-BFT<br>数据 / 排序分离]
  BFT --> CometBFT[CometBFT<br>height / round]
  CometBFT --> TBFT[TBFT<br>长安链]
  BFT --> EoV[Execute-Order-Validate<br>排序 + 背书验证]
  PoW --> Snow[Avalanche Snow<br>抽样 metastable]
  PoS --> PoH[PoH 哈希时钟 + Tower]

这些机制分别处理参与权、历史选择、数据传播和最终确认。图中的关联表示机制关系，不代表不同协议具有相同的安全假设或提交规则。

对照