作者：Richard Red，Decred 貢獻者。
區塊鏈中的共識機制用於確保參與者之間就網絡的當前狀態達成一致。共識機制決定誰能夠添加新的交易塊，其主要目標之一是確保鏈不被重寫或更改。
Consenso 工作量證明
具有純粹工作量證明（PoW）共識機制的區塊鏈，例如比特幣，只能由礦工添加新區塊，礦工投資強大的設備，以便更有效地猜測數學問題的答案。每當礦工猜出一個有效答案時，他就可以構建一個網絡允許的區塊。雖然礦工可以選擇任何鏈來挖礦，但網絡只會接受具有最高工作量證明積累（例如，大多數哈希值或猜測）的鏈作爲合法鏈。這意味着礦工被激勵在最長的鏈上進行挖礦，當他們看到一個新的有效區塊時，他們會嘗試找到下一個區塊的數學問題的答案，從而允許他們在前一個區塊的基礎上進行構建。
重寫區塊鏈的難度使得網絡可以充當金融交易分類賬。當一個交易出現在一個區塊中，將硬幣發送到錢包，並且在該區塊上構建了多個區塊（確認）時，該區塊（和交易）不太可能被重寫或更改。
如果某個實體或組織擁有足夠的哈希能力（處理能力）來克服“誠實鏈”，他們可以通過挖掘“舊”區塊而不是最新的區塊來重寫（或重新組織）區塊鏈。以下是對這種攻擊類型的簡單描述，更好地稱爲 51% 攻擊：攻擊者在區塊 X 中向交易所錢包進行交易，然後開始私下挖掘平行鏈（這些區塊不會廣播到網絡）。一旦超過了所需的確認次數，攻擊者就會用自己的貨幣換取其他貨幣，然後提取這些資產。當經紀人完成提款過程時，他們會發布平行鏈，並且如果它具有比原始鏈更高的 PoW（區塊），則網絡將接受它作爲合法鏈，並且原始鏈所代表的歷史記錄（包括攻擊者的存款）將會消失。這樣，攻擊者就可以自由地再次使用相同的硬幣。
由於礦工是純基於 PoW 的加密貨幣中唯一有權直接將區塊添加到鏈中的實體，因此他們在網絡治理中發揮着重要作用。因此，網絡共識規則的任何改變要想被採納，都需要得到現有大多數哈希算力的支持。 “軟分叉”需要足夠多的礦工認可一套新規則，以便用戶可以期待他們的交易得到正確處理幷包含在區塊中。 “硬分叉”將網絡一分爲二，按照“PoW 最高的鏈就是正確的鏈”這一普遍接受的規則，礦工將選擇哪條鏈纔是合法的。
共識權益證明
權益證明（PoS）共識是用於決定誰可以添加新區塊並驗證區塊鏈當前狀態的替代方法。在 PoS 中，礦工們不再競爭解決數學問題，而是通過基於錢包中持有的（或“質押的”）硬幣數量的過程來確定下一個區塊構建者。這個過程相信那些擁有更高利益的用戶將做出更負責任的決定，以維護網絡的完整性。
PoS 共識機制消除了極其耗能的挖礦的需要，但這種能源消耗的缺乏帶來了另一個問題，有時被稱爲“無風險”。在分叉鏈的情況下，PoS 僞造者（“分叉”通常是“挖礦”的替代詞）會受到激勵在兩條鏈上進行挖礦，因爲在額外的鏈上進行挖礦的成本很小，而且他們可以在兩條鏈上收集獎勵。這對網絡來說是一個問題，因爲只應該存在一條鏈，而就其當前狀態達成一致是共識機制的目的。
當談到代幣分配時，PoS 還有另外一個問題。 PoW 礦工有大量成本（例如設備和電力），並且通常會出售大部分開採的貨幣以支付運營成本。結果是，許多開採出來的貨幣最終可以在市場上購買，而不是被礦工囤積起來。 PoS 僞造者的運營成本非常低，因此他們不需要出售所收到的幣作爲維護網絡的獎勵。加入 PoS 流程的富裕用戶往往會增加其在流通貨幣中所佔的份額，這是因爲他們從網絡用戶那裏收取區塊獎勵和交易費。整個過程類似於封建制度，網絡屬於代幣持有者並由他們運營，用戶支付使用租金。通常有一個截止數字，低於該數字將無法參與 PoS 流程。
混合 PoS/PoW
混合工作量證明和權益證明系統的目標是捕捉每個相應系統的優點並利用它們來平衡每個系統的弱點。 Decred 是少數以可識別的方式同時使用 PoW 和 PoS 並將它們結合起來產生混合或多因素共識機制的加密貨幣之一。
主節點幣在某些方面也是混合體，具有在比特幣中起類似作用的公認的 PoW 組件，以及特殊節點的附加功能。通常要求這些特殊節點持有一定數量的加密貨幣作爲抵押品，以證明它們值得信賴，能夠爲網絡的最佳利益行事，這與權益證明背後的原因非常相似。 Dash 是一種基於主節點的貨幣，並將此模型稱爲服務證明。本文將重點介紹具有權益證明組件的混合體，並且不會考慮模擬主節點或服務證明的各種硬幣。
Decred 的 PoW 組件的工作方式與其他基於 PoW 的項目類似，並使用 Blake-256 哈希函數。 Decred 的 PoS 組件及其插入鏈的方式非常獨特，值得進一步解釋。
爲了參與 Decred 的權益證明流程，持有者必須“鎖定”他們的代幣來購買票。單張票的價格由市場機制決定，系統設定了一定數量的票（40,960 張）——如果票數超過目標數量，價格就會上漲，如果票數少於目標數量，價格就會下降。當有人購買選票時，用於購買的硬幣將被鎖定（無法使用），直到他們的選票以僞隨機方式被調用進行投票，或者直到它們在大約 142 天后過期。這給 PoS 帶來了機會成本，旨在確保選民“參與其中”並以網絡的最佳利益行事。
PoS 參與者（也稱爲投票者或持有者）扮演三個不同的角色：作爲一個區塊進行投票、對共識規則的更改進行投票以及使用 Politeia 提案系統對項目管理進行投票。其中第一個是“集團投票”，這是 PoS 選民更直接參與維持共識的方式。
分組投票
當 PoW 礦工找到有效區塊時，他會將其廣播到網絡，但爲了使該區塊被視爲真正有效，它必須包含至少 3 到 5 張隨機選擇的票的投票。 PoS 選民會打開錢包並準備好在選票被叫到時投票（或者他們可以聘請投票服務提供商 (VSP) 代表他們投票）。當 PoS 票被調用進行投票並做出響應時，其所有者將獲得獎勵。
當票被叫出時，他們會投票接受或拒絕來自最新區塊的常規交易。網絡節點只有在獲得至少 3 票後纔會承認新區塊有效。如果大多數投票票拒絕了前一個區塊的交易，那麼這些交易將被返回到內存池（礦池內存）。這些常規交易包括 PoW 礦工獎勵，但不包括 PoS 選民獎勵。
因此，PoS 投票者有權奪走礦工的獎勵，而不會影響自己的獎勵。這限制了 PoW 礦工否決網絡共識規則變更的權力，這些規則由利益相關者投票決定。事實上，PoS 投票者可以拒絕礦工表現出的任何類型的不良行爲，只需在檢測到惡意或低效行爲時採取投票“不”的政策 - 防止不良礦工編寫交易並獲得獎勵。
這個 PoS 驗證層顯著提高了網絡的安全性和對多數攻擊（例如 51% 攻擊）的抵抗力。進行雙重支付攻擊的常用方法是通過祕密挖掘替代鏈來重寫區塊鏈，在一定時間後發佈它，並利用“舊”鏈上的交易無效（即雙重支付其輸入）。由於 Decred 區塊需要隨機選擇的票證的輸入才被視爲有效，並且 PoW 礦工在收到輸入之前無法構建區塊，因此 PoW 礦工不可能祕密挖礦，除非他們還控制現有票證的很大一部分（參見這些文章）。
混合 PoW/PoS 設計顯著增加了攻擊網絡的成本，因爲攻擊者必須繞過兩個不同的系統。 PoS 組件的具體設置使得只能緩慢獲取票證。每個時段/間隔可購買的票數有限，購買最大數量將導致價格大幅上漲。此外，一旦這些票被購買，用於購買它們的資金將被鎖定一段時間，使攻擊者面臨貨幣貶值的風險，而貨幣貶值將直接受到攻擊的影響。
要求每個區塊都由隨機選擇的持有者進行投票，意味着區塊鏈在挖掘時必須與所有參與者共享，從而提高網絡的安全性。 Decred 的混合系統旨在賦予持有者對 PoW 礦工的權力。
對共識變更進行投票
Decred 很早就開始致力於讓 PoS 持有者成爲區塊鏈治理中的主導決策力量。共識規則中寫入了一個更新程序，即對網絡共識規則的任何更改只有通過投票程序後才能實施。只有獲得至少 75% 的投票同意才能進行更改。當一定比例的礦工（95％）和投票者（75％）運行更新了最新規則更改的軟件時，此過程就開始了。如果提案在 4 周的投票期後獲得 75% 的支持，則會被接受。否則，它將被否決，並且如果沒有獲得必要的多數票，則將啓動新的投票。如果提議被接受，規則變更將在一個月後生效。
管理項目：Politeia
Decred 區塊獎勵分爲 PoW 礦工（60%）、PoS 投票者（30%）和“股權”（10%），用於資助促進項目目標的開源軟件開發。持票人有權投票決定如何使用這筆資金、增加哪些功能，並通過 Politeia 平臺確定政策。
最後的考慮
由於 PoS 投票者會獲得一個區塊獎勵的 30%，因此他們不能簡單地保留自己的股份。大多數新開採的 DCR 都歸 PoW 礦工所有，以換取他們在保護網絡中所發揮的作用，從而避免純 PoS 系統存在的“無風險”問題。礦工通常必須出售他們獲得的大部分獎勵來支付運營成本，以確保市場上有大量的 DCR 可用。
Decred 區塊鏈具有獨特的架構，是混合 PoW/PoS 系統最顯著的例子之一。正如 PoS 共識項目是一個具有顯著差異的一般羣體一樣，未來實施混合 PoW/PoS 方法的項目也將是獨一無二的，並且不一定遵循 Decred 的框架。