序
公共链是区块链的底层协议，是区块链世界的“操作系统”。在第一代公链比特币和第二代公链以太坊的探索之后，第三代公链正在专注于系统的可扩展性、安全性和监管兼容性，以承载大规模的商业应用。与此同时，第三代公共链仍然需要保留区块链的开放和自治的特点。与互联网的架构不同，区块链底层协议的价值远远超过应用层。因此，R&D和区块链投资更关注底层的公链技术。地毯业务预计，底层公链仍将是现阶段区块链行业的重点，公链之间在可扩展性、适用性、共识理念、应用生态建设等方面的竞争将长期持续。
1.区块链公共链的定义
公共链是区块链的底层协议，是区块链世界的“操作系统”。公链为区块链构建分布式数据存储空间、网络传输环境、交易和计算通道，使用加密算法保证网络安全，通过共识机制和激励机制实现节点网络的正常运行。公链提供的API接口，开发者可以调用，开发符合公链生态的应用。
2.区块链公共链的发展阶段
这是区块链上的第一家公共连锁店。比特币在设计之初就被定位为支付工具，只能进行价值传递。因此，中本聪大大减少了许多脚本指令，因此其安全性极高。但是比特币的脚本语言不完整，无法执行循环语句，扩展性差，所以很多高级应用无法建立在比特币脚本上。
以太坊(Ethereum)，区块链上的第二代公链，是一个拥有图灵完整脚本的公共区块链平台，被称为“世界计算机”。除了价值转移，开发者还可以在以太坊上创建任意的智能合约。以太坊通过智能合约拓展了区块链的商业渠道，比如很多区块链项目的代币发行，智能合约的开发，去中心化DAPPs的开发。目前基于以太坊的DAPPs有1000多个。然而，目前的以太坊网络存在可扩展性不足、安全性差、开发难度高、过度依赖手续费等问题。而区块链的大规模商用已经遇到了发展的瓶颈。
第三代公链定位于大规模商用，与实际资产和实际价值相关，促进实体经济发展。目前有EOS、Cardano、Bytom等公链项目在区块链3.0时代竞争，但这些公链项目大多处于理论论证和测试阶段，少数主链已经开发的项目还处于早期探索阶段。然而，技术储备充足、财力雄厚的以太坊仍在不断自我迭代，区块链3.0时代的公链之争正在角逐。
3.区块链公共链的核心要素
互联网中的核心资源要素包括存储资源、传输资源和计算资源。作为互联网世界的延伸，区块链科技的核心资源要素与互联网有着极大的关联性。同时，区块链是一台可信的机器，除了互联网的信息传递功能之外，还承载着价值传递的使命。因此，区块链世界的核心资源要素可以概括为四个方面：存储资源、传输资源、计算资源和共识机制产生的信任资源。
地毯商务将区块链的架构分为五个层次，分别是数据层、网络层、共识层、契约层和应用层。我们将核心技术要素提炼为五个维度，包括可扩展性和传输技术、系统安全、分布式存储、监管兼容性和共识机制。
图：区块链公链核心资源要素和技术要素
可伸缩性和传输技术：可伸缩性包括
分布式存储：充分利用节点存储资源，解决区块链系统中日益增长的数据存储需求，提高系统传输效率，保证分布式账簿安全可靠运行。
兼容性：区块链的核心理念是权力下放。许多区块链技术在设计之初就将中央集权政府视为对立面。但不可否认的是，中央集权仍是目前社会运行的主要模式，区块链的去中心化思维必然会与中央集权的传统监管产生冲突和摩擦。因此，公链架构与以现实为中心的世界的兼容性设计将是公链大规模应用的前提。
共识机制：共识机制是区块链的灵魂。共识机制的设计决定了一个公链能否建立完善的激励机制，鼓励更多的节点参与其中，增加系统的去中心化属性。然而，在大多数公共链中，节点数量与传输速率呈负相关，节点数量与系统性能之间的平衡是共识机制中需要考虑的另一个因素。
4.区块链公共链的技术实现形式与共识机制
目前有很多区块链公链项目正在研发中，每个公链都有自己的设计理念和应用场景。下面将从可扩展性和传输技术、系统安全性、分布式存储、监管兼容性和共识机制五个维度来分析主流公链的技术实现。
表：主流公链的技术特征
4.1可扩展性和传输技术
4.1.1扩容技术
比特币、以太坊等公链将区块大小设计得非常小，以降低普通设备成为所有节点的门槛，保证系统的去中心化性质。
但是过小的块大小限制了每个块的事务处理能力，给公链系统带来了运行瓶颈。目前比特币系统的TPS只有每秒7笔，以太坊系统只有每秒13笔左右。
公链的扩展技术分为两个系统：链上扩展和链下扩展。其中，链上扩容技术包括大块、隔离见证和分片技术，链下扩容技术包括侧链技术和状态通道技术。
主流公链在扩容技术上进行了如下实践：
比特币的扩展方案：BCH分叉(大块)和闪电网络(国家通道技术)。
对于以太坊的扩展方案：分片(碎片化)、等离子(侧链)、Radien网络(态信道技术)等等。
近地天体的扩展技术包括Trinity提供的状态通道技术。
Bytom的类隔离见证技术在分块设计中将数据与见证和签名分离，在一定程度上提高了每秒的事务率。同时，还采用了基于多资产的状态通道技术和基于BUTXO的分片机制。
4.1.2交叉链技术
区块链之间的互操作性极大地限制了区块链的应用空间，跨链技术使价值能够直接跨越链之间的壁垒流动，这是实现区块链价值互联网的关键。比较知名的跨链技术有连接比特币和以太坊的BTC中继、Cardano的NIPoPoW和Bytom的X中继等。
BTC中继是一个基于以太坊区块链的智能合约，以安全和去中心化的方式连接邰方网络和比特币网络。BTRelay允许用户通过使用以太坊的智能合约功能来验证以太坊区块链上的比特币交易。BTC中继使用块头创建一个小版本的比特币区块链。以太坊D应用程序开发人员可以从智能合约中对BTC中继进行API调用，以验证比特币网络活动。BTC接力为跨区域的区块链交流做了一次有意义的尝试，打开了不同区块链之间的交流通道。
Card的跨链技术是通过Nippow(非交互式工作证明证明)侧链实现的，它允许CSL与任何其他区块链协议进行交互。
卡尔达诺可以成为其他数字货币的粘合剂，不同的货币可以通过侧链和快照技术，通过卡尔达诺相互流通。
Bytom上的资产互通采用X中继技术(simil
从系统性能的角度来看，现有的区块链网络节点除了见证系统账本之外，并没有对系统性能的提升做出贡献，反而降低了系统的活跃度，因为节点越多，账本同步到所有节点的时间就越长。
Cardano采用了类似Bit Torrent的点对点传输协议。涉及的节点越多，传输速度越快。随着系统节点的增加，Cardano每秒可以处理巨大的交易量。
4.2系统安全
以太坊计算层没有计算和存储的分离机制，而是采用Gas机制(以太坊网络的每一次操作、交易或合同执行都需要支付其相应的费用)来平衡主网上的计算资源。这种架构设计有两个问题：
主网络计算资源没有分离。一个流行的DAPP可能会占用以太坊主网的绝大多数计算资源，导致网络拥塞，其他DAPP或事务无法执行。
合同行为和交易行为没有分离。邰方平价钱包15万ETH被盗是由于合同计算和价值传递不分离造成的。针对以太坊主网没有分离机制的问题，很多后公开链路都是通过分层计算层、侧链或者多链架构来解决的。量子链和Cardano用于实现契约层分层。这种分层机制一般将计算层分为交易层和契约层，而交易层仍然模仿比特币，采用UTXO链结构，保证价值传递的安全可靠。多链或侧链隔离架构有Aelf和EOS等。
4.2.1分层
(1)卡尔达诺
Cardano将计算层分为两层。一层侧重于交易和结算，另一层侧重于智能合约的计算。
第一层，卡达诺结算层(CSL)加密货币结算层，是整个卡达诺系统的基础。其令牌ADA只在结算层流动，主要用于处理数字货币的价值转移。CSL的脚本结构类似于比特币的UTXO，只支持交易。虽然简单，但是可以保证复杂可编程脚本的漏洞不会出现。
第二层，Cardano计算层(CCL)智能合约层，允许所有与智能合约相关的高级可编程功能存在。
Cardano结算层独立于合同层运行，可以针对不同的层进行部署和升级。对于结算层，数字货币交易中遇到的问题可以通过软分叉进行升级和替换，而对于合约层，可以根据DAPP的运营需求进行针对性的扩展和改进。因此，分层的方法实现了在一个生态中建立一个清晰有界的系统运行秩序，实现了更好的扩展性和交互性。
(2)量子链
量子链将系统中的交易行为和契约行为分离开来。在量子链系统中，除了基于UTXO模型的可追溯交易台账之外，还会建立一个合同内容的合同台账。账户抽象层，AAL)将UTXO账户适配于EVM合约账户，使得量子链兼容EVM智能合约，为Dapp提供了新的基础平台。同时，UTXO的安全性、稳定性和隐私性等优点得以保留。
4.2.2多链或侧链隔离
(1) EOS
与以太坊不同，EOS是多链并行区块链架构。开发者可以在EOS上自由创建公共链，链与链之间互不影响资源。在EOS系统中使用计算是不会花钱的，也不会出现单个应用资源消耗导致的大规模网络拥塞。EOS用于解决底层公共链路的性能和系统安全问题。
(2)自我
Aelf系统采用“主链带多个侧链”的结构，每个侧链可以对应一个特定的计算场景。这种设计有效地隔离了主网络的计算资源。Aelf还可以用侧链连接其他主链，延伸Aelf的边界。
4.3分布式存储
区块链数据以分布式账本的形式存储，分布式存储容量是区块链发展的瓶颈之一。目前，对于大多数基础公共链来说，如何在自己的主链中存储大量的数据是一个亟待解决的问题
IPFS是Inter-planet File System的缩写，由Protocol Lab提出，是一种P2P分布式文件系统。与现有的Web不同，存储在IPFS网络中的文件资源可以通过由该文件资源的内容生成的唯一代码来访问。IPFS可以将数据片段存储到分布式存储节点，类似于Bit Torrent。访问时，不需要关心它存储在哪里，可以从多个存储节点分片获取。
协议实验室提出了文件硬币，这是对IPFS的补充。这是一个公共区块链，也是IPFS的一个经济激励制度。世界各地的数据中心和硬盘都有大量的闲置存储空间。文件币网允许全球任何一方作为存储提供商参与，并通过“桥接”功能与其他区块链公链连接，为区块链提供了巨大的存储规模。
4 . 3 . 2新功能
除了File coin，NEO还有自己专属的分布式文件存储技术NeoFS。NeoFS是一组使用分布式哈希表技术的分布式存储协议。NeoFS按文件内容(哈希)而不是文件路径(URI)对数据进行索引。大文件会被划分成固定大小的数据块，以分布式的方式存储在很多节点上。
这种系统的主要问题是在冗余和可靠性之间找到一个平衡点。NeoFS计划通过令牌激励机制和建立骨干节点来解决这一矛盾。用户可以选择文件的可靠性要求，低可靠性文件可以免费或几乎免费存储和访问，高可靠性文件将由骨干节点提供稳定可靠的服务。
4.4法规兼容性
区块链的核心理念是权力下放。以太坊等公链在设计之初就作为挑战者出现在现实世界中。然而，区块链技术最终将被应用于解决社会问题和提高生产效率。要实现商业应用和社会价值，公链的架构设计必须考虑如何与现实社会融合。NEO，Quantum Chain，Cardano等公链在架构设计上已经考虑到了区块链和监理的兼容性。
4 . 4 . 1内奥
NEO的愿景是普及区块链技术，帮助企业和政府完成区块链技术的实施，最终实现智能经济。通过NEO数字资产、数字身份和智能合同，我们可以建立一个智能经济系统。与此同时，从合规性和可审计性的角度来看，数字身份和数字资产可以由现有法律许可，由政府监管。
4.4.2量子链
很多现有的公链不被政府或金融机构采用的一个重要原因就是没有身份认证或接入环节。量子链定位为符合行业监管的区块链去中心化应用开发平台。在设计之初，它就为监管者的角色设计了许多选项。
量子链中引入数字身份和第三方征信平台。第三方服务提供商可以通过智能合约标记量子链参与者的身份，从而区分已验证和未验证的Qtum地址。经过验证的地址有权优先使用基于Qtum的金融服务DAPP。
除了智能合约，量子链还引入了新的主合约。主合同的执行逻辑可以在链下执行，引入了监督者的角色，避免了类似以太坊道事件的悲剧重演。
监管者可以作为Qtum系统中隐喻和数据源(Oracle和data feed)的提供者。例如，如果一个合同的执行结果取决于当季的GDP增长率，那么监管者可以作为可信数据的提供者。
4 . 4 . 3卡达诺
与量子链类似，在Cardano的设计理念中，充分考虑了监管要求，同时也尽可能考虑了用户的隐私，试图达到两者之间的最优平衡。例如，如果必要和自愿，用户可以选择提交KYC(客户身份)和AML(资金流)等信息，以满足最基本的监管需求。所有这些都是为了让区块链金融更容易被社会主流群体接受和使用。
4.5共识机制
共识机制是区块链的核心基石，也是区块链体系安全的重要保障。区块链是一个去中心化的系统，共识机制让分散在世界各地的成千上万个节点通过数学手段对区块的创建达成共识。共识机制还包括促进区块链体系有效运作的激励机制，这是在区块链建立信任的基础。
区块链公链常见的共识机制有POW、POS、DPOS、BFT以及多种机制混合的共识机制。一致性是指系统节点达成一致的过程，分布式系统的一致性体现在三个方面：
终止：所有过程最终都会在有限的步骤中结束并选择一个值，算法不会无休止地执行。
一致：所有过程必须在相同的值上达成一致。
有效性：输入内容根据系统规则生成输出内容，输出内容合法。
最终，性衡量的是达成共识的效率，这在一些交易确认实时性要求较高的场景中非常重要，而统一性和合法性则代表了共识的安全性。在区块链系统中，去中心化的程度代表了分布式系统的大规模协作程度。因此，我们从效率、安全、去中心化三个维度来评价各种共识机制，这就是常彻提出的著名的“不可能三位一体”理论。
4 . 5 . 1权力共识机制
比特币采用POW工作量证明共识机制。生成块时，系统允许所有节点公平计算一个随机数。第一个找到随机数的节点就是这个块的生产者，获得相应的块奖励。因为哈希函数是哈希函数，所以随机数的唯一求解方法只能是数学上的穷举。随机性很好，每个人都可以参与协议的执行。由于梅克尔树根的设置，哈希函数解的验证过程也可以快速实现。所以比特币的POW共识机制门槛很低。每个人都可以参与，不需要中心机构的许可，每个参与者都不需要身份认证。
同时，中本聪通过工作量证明机制解决了无门分布式系统的“女巫攻击”问题。攻击系统需要50%以上的计算能力，系统的安全性强。
POW共识的优势可总结如下：
算法简单，易于实现，节点可以自由进入，去中心化程度高。
破坏系统需要很大的成本和很高的安全性。
块生产者的选择通过节点求解哈希函数来实现。从提案的产生和验证到最终达成共识的过程是一个纯粹的数学问题。节点之间不需要交换额外的信息就可以达成共识，整个过程不需要人性的参与。
在保证安全的前提下，比特币系统的设置牺牲了一些终局性。因此，POW一致性算法也存在一些问题：
为了保证分散程度，很难缩短区块的确认时间。
没有终结性，需要一个检查点机制来弥补。但是，随着确认次数的增加，达成共识的可能性也成倍增加。
由于这两个问题，为了保证一个事务的安全性，要生成6个新块才能在全网确认，也就是说一个事务的确认延迟时间在1小时左右，无法满足现实世界中对事务实时性要求高的应用场景。
功能强大的ASIC芯片矿机会将挖掘算法硬件化，但ASIC芯片矿机淘汰后，没有其他用途，造成大量硬件浪费。
4.5.2POS共识机制
POS(Proof of Stake)共识机制是一种以系统权限而不是计算能力来决定块记账权限的共识机制。权利越大，成为下一个区块生产者的概率就越大。POS的合理假设是权益所有者更愿意维护系统的一致性和安全性。如果说POW把系统的安全交往交给了数学和计算能力，那么POS共识机制把系统的安全交往交给了人类。人性的问题可以用博弈论来研究
POS的共识机制不像POW那样消耗能量和硬件设备，缩短了块的生成时间和确认时间，提高了系统效率。但也有许多缺点，包括：
实施规则复杂，中间步骤多，涉及人为因素多，容易出现安全漏洞。
和POW共识机制一样，没有终结性，需要一个检查点机制来弥补终结性。
(POS共识机制的最早实践
早期POS共识机制实现一般结合了权力共识机制，如对等币、黑币等。主要思路是，获得批量记账权的难度与节点股权的币龄成反比。与POW共识机制相比，在一定程度上减少了数学运算带来的资源消耗，相应缩短了达成共识的时间，提高了封锁的效率。
然而，这种POS共识机制的致命弱点在于货币年龄依赖问题。攻击者积累长币龄后，挖掘难度大大降低，很容易对系统发起双花攻击。
(2)纯POS共识机制
另一方面，POW一致性算法带来了硬件设备的大量浪费。随着比特币价值的不断提升，比特币计算竞赛经历了从CPU到GPU，再到ASIC芯片的阶段。在纯POS共识机制中，块生产者由节点持有的股权(持有股份数乘以持有时间)决定。股权比例越高，被选为区块生产商的概率越大。区块生产商的选举过程中没有挖矿。该机制的实践者包括未来币(NXT)和量子链(QTUM)。
纯POS共识机制不引入外部资源，仅依靠自身权益维护网络安全，因此不需要消耗能量进行计算；而且因为没有引入外部资源，所以不会担心外部攻击，比如外部计算攻击。但是，这个POS共识还存在很多问题：
无关紧要的攻击
基于权益的挖掘不需要像POW共识那样投入物理计算能力和能耗，只需要持有权益即可。假设系统中有两个分支，持币矿工的最佳操作策略是同时在两个分支上“挖矿”，这样无论哪个分支胜出，持币者都将获得自己的利益而不损失利益。
这就导致了一个问题，只要系统分叉，“矿工”就会同时在这些分支上挖矿；所以在某些情况下，发起攻击的分叉链极有可能成功，因为大家对这个分叉链已经达成共识；而你甚至不需要持有51%的股权就可以成功发起分叉攻击。
马太效应
在共识机制下，通过持有货币的数量乘以持有货币的时间获得股权积累，势必形成赢者通吃的局面。假设电费都是3个硬币，大户一天持有100个硬币获得100个利息硬币，小户一天持有1个硬币获得1个利息硬币。这样，大户倾向于开机器多拿钱，小户倾向于关机器。(97，0)是最终博弈的选择。这样，大户拿到的钱越来越多，造成了富者越富，贫者越贫的局面。
表格：POS游戏利润矩阵
节点激励问题
虽然POS中的“挖矿”不消耗计算能力，运行成本也很低，但也存在如何激励POS矿工的问题。因为一般的POS系统不产生新币，矿工只能赚取交易费，在交易费不高的情况下对矿工的激励非常有限。
(3)改进的POS共识机制
针对纯POS共识机制存在的问题，改进的POS共识机制通过设置惩罚制度保证了系统的安全性，分块验证者以押金的形式参与，对恶意攻击系统的惩罚比奖励多几百倍。
POS共识的这种改进使得区块链可以方便地在链上选择分叉和设置检查点，解决了纯POS共识机制的分叉问题，使共识结果最终化。然而，如何判断恶意攻击仍然是一个有争议的问题
卡斯帕FFG版以太坊的POS机制将在君士坦丁堡(Constantinople)投入使用，大都会的第二部分，以太坊的第三阶段，这是一个改进的POS共识和POW共识的混合共识。卡斯珀FFG版以太坊中记账员的选择和发块时间都是由POW共识完成的。POS共识在每100块设置检查点，为交易确认提供终结性，这也是这种POW-POS混合共识机制优于POW共识机制的地方。
4 . 5 . 3 pos共识机制
DPOS(委托份额证明)是一种基于投票的共识算法，类似于代议制民主。在POS的基础上，DPOS将街区制作人的角色专业化。先以权益选出区块生产者，再由区块生产者轮流生产区块。
DPOS共识是由比特共享社区首先提出的。DPOS共识和POS共识的主要区别在于节点选举几个代理，并由代理验证和说明。与POS相比，DPOS可以大大提高选举效率，其性能的提高可以牺牲一些去中心化的特性。DPOS的共识机制不需要所有节点进行挖掘或验证，而是由有限数量的见证节点进行验证，因此简单高效。由于验证节点数量有限，DPOS共识普遍被质疑过于集中，代理记账节点选举过程中也存在巨大的人工操作空间。
(1) EOS
EOS系统有21个超级节点和100个备用节点，由EOS股东选举产生。积木的制作是一轮21个积木。每轮开始时，将选出21个区块生产商。前20个区块生产者由系统根据在线持币用户的票数自动生成，最后一个区块生产者根据其票数按概率生成。被选中的生产者会根据分块时间导出的伪随机数轮流产生分块。
EOS结合了DPOS和BFT(拜占庭容错算法)的特点，在分块生成后变得不可逆，因此具有很好的终结性。EOS采用的石墨烯技术理论上可以达到百万TPS，目前在线测试网络的TPS达到千个数量级。同时，由于EOS的记账节点有严格的筛选系统，系统的安全性也很高。
DPOS作为POS的变种，通过减少选举节点的数量来减轻网络压力。是典型的分而治之策略：所有节点分为领导者和追随者，领导者达成共识后才会通知追随者。该机制能够在不增加计算资源的情况下有效降低网络压力，在商业环境的实现中具有很强的应用价值。
DPOS为了达到更高的效率而设置的代理人制度，背离了区块链世界人人都能参与的基本精神，也是EOS一直被质疑的地方。
(2)卡尔达诺
由卡尔达诺实现的共识机制大毒蛇(Ouroboros)可以被视为DPOS共识的变体，卡尔达诺团队更喜欢将其表达为DynamicPOS。类似于DPOS的共识，只有卡尔达诺的token ADA持有一定数量以上的地址(官方数据ADA前2%的地址)才有资格参加区块生产者的选举。持有ADA的用户越多，被选为区块生产者的概率越大。
大毒蛇协议将物理时间划分为历元，然后将历元划分为时隙，每个历元持续5天，每个时隙持续20s左右。在上一个时段中已经选择了每个时段的块生产者，并且随机选择一个候选作为下一个时段中每个块的生产者。一个候选生产商可以在一个时期生产多个区块。
金地毯商业认为，大毒蛇与DPOS的不同之处在于，卡尔达诺簿记员的选举过程是完全随机的，而不是由利益相关者选举产生的。Ouroboros共识算法引入了抛硬币协议，可以保证选举过程的完全随机性。卡尔达诺团队表示，大毒蛇是目前为止唯一一种数学上可以达到近似纳什均衡的POS共识机制，但其有效性仍需实际操作效果来检验。
4.5.4BFT共识机制
(1)PBFT
最常用的BFT共识机制是实用的拜占庭容错(PBFT)。该算法由Miguel Castro和Barbara Liskov于1999年提出，解决了原有拜占庭容错算法效率低的问题，将算法复杂度从节点的指数级降低到节点的平方级，使拜占庭容错算法在实际系统应用中具有可行性。
PBFT是一种基于状态机拷贝的分布式系统执行环境开发算法，旨在使系统中大多数诚实节点掩盖恶意节点或无效节点的行为。PBFT算法中的节点数量是固定的，节点的身份是预先确定的，不能动态添加或删除。只能适用于节点数固定的联盟链或者私有链的场景。
PBFT算法的问题：
计算效率依赖于参与协议的节点数量，不适合节点过多的区块链系统，扩展性差。
系统的节点是固定的，无法应对公链的开放环境，只适用于联盟链或私有链环境。
PBFT算法要求节点总数n=3f ^ 1(其中f代表邪恶节点数)。系统失效节点数不得超过全网节点数的1/3，容错率相对较低。
(2)DBFT
考虑到BFT算法的扩展，NEO采用了代理拜占庭容错算法3354 DBFT(Delegated Byzantine Fault Tolerant)。和EOS的DPOS共识机制一样，由权利人选举代理记账人，代理人验证生成区块，大大减少了共识过程中的节点数量，解决了BFT算法固有的膨胀问题。
为了便于其在区块链开放系统中的应用，NEO的DBFT将PBFT的C/S(客户端/服务器)架构请求响应模式改进为适合P2P网络的对等节点模式，将静态共识参与节点改进为可以动态加入和退出的动态共识参与节点，使其适合区块链开放节点环境。
在DBFT的算法中，超级节点参与记账，普通节点可以看到共识过程并同步账簿信息，但不参与记账。共N个超级节点分为议长和n-1个成员，议长将依次选举产生。每记账一次，说话人发起一个区块提议(要记账的区块内容)。一旦至少有(2n-1)/3个记账节点(发言人加成员)同意这个提议，那么这个提议就成为最终发布的区块，该区块是不可逆的。里面的所有交易都是100%确认的，区块不会发散。
NEO的DBFT共识机制只有7个超级节点，在弱集中模式下实现了较高的共识效率。目前这些代理节点都是由项目方静态选择并完全部署的，因此NEO被外界质疑过于集中。
一方面，DBFT的优势是效率高。NEO每15~20秒生成一个块，事务吞吐量可以达到1000TPS左右。通过适当的优化，性能可以达到10000 TPS。另一方面具有良好的终结性，区块不会发散，从而验证参与者的身份，保护网络安全，使区块链适用于交易确认实时性要求较高的真实金融场景。
DBFT的缺点也不容忽视。一方面体现在其容错率低。当1/3以上的超级节点为恶意节点或宕机时，系统将无法提供服务；另一方面，超级节点数量太少，集中化程度高。
4 . 5 . 5权力回归共识机制
(1)各种共识机制的比较
比特币是分布式账本，解决了拜占庭将军的问题。在完全开放的环境下，实现了数据的一致性和安全性。但比特币采用的POW共识机制被广泛质疑为：
消耗大量能源和硬件设备；
块同步时间长，扩展性差，TPS低。
因此，POS、DPOS、BFT等效率更高、被认为更节能环保的共识机制相继问世并被广泛应用。各种共识机制的特点：
在POS共识机制下，全网节点根据cer参与分块生产者的选举
DPOS共识通过代理制度极大地提高了POS共识的选举效率。但在达成共识的过程中，节点系统是封闭的，去中心化程度低。
BFT共识机制具有较高的性能和较好的终结性，但其容错率较低，并且由于节点的可扩展性，更适用于相对封闭的节点系统。
表：各种共识机制的特点
(2)能量消耗的必要性(2)POW共识机制
正如张首晟教授所说，真实世界的熵总是以6递增。POW共识机制将虚拟世界与现实世界联系起来。分布式系统达成共识的过程是一个熵减的过程，需要现实世界的熵增来平衡。能量消耗是提供熵增加的平衡方式。
与POW共识把系统的安全交往交给数学和能量消耗相比，POS共识把系统的安全交往交给人性的博弈。POS在虚拟世界中是一个封闭的系统。如果不付出任何代价就达成共识，共识的可靠性可能存疑，人性博弈中的乱象就会暴露出来。
DPOS共识机制的共识过程类似于精英代表制，是一种永久性的特权治理结构，容易产生腐败。卢梭对代议制的描述是：“民意一旦被代表，最终就会被扭曲”。DPOS共识机制是为效率而生的，它更适用于相对封闭的、对性能要求极高的商业系统。
对于BFT共识机制，由于节点可扩展性的缺陷，共识节点的选择过程是封闭的或者需要验证，因此更适合相对封闭的应用环境。
信任的产生是需要付出代价的，POW共识机制所消耗的能量不仅仅是缺陷，而是信任产生中最有效的平衡机制。
(3)3)POW共识在新公链的大规模应用。
从实际可执行性的角度，金地毯商业通过对BitMEX的研究报告的分析指出，POW共识机制解决了四个问题：区块链分叉的选择、数字货币分发、谁生成了区块以及何时生成，而改进的POS共识机制只解决了区块链分叉的选择。其他三个问题都是开放性的，需要更好的解决方案。
新一代的公链，包括Bytom、Aeternity、Aelf、Zilliqa，都包含POW共识机制。第二代公链以太坊第三阶段的Metropolis依然是POS和POW的混合体。
表：新一代公链的共识机制选择
上面列举的公链共识机制的选择告诉我们，虽然很多公链都有自己独特的设计理念，但出于安全考虑，还是绕不开POW共识机制的保护。POW共识机制对开放、高度自治的公链环境有更好的适用性；但POS共识过程的管理成本很高，POS共识机制在算法变更、分叉选择等重要决策过程中有其使用价值，但已经是一种相对集中的决策机制。
(4)Bytom功率一致性算法
虽然POW共识机制的功耗是一种有效的平衡机制，但是POW算法的ASIC芯片淘汰后大量硬件浪费的问题仍然需要关注。Bytom采用的AI ASIC友好的POW算法，可以减少资源和设备的浪费，提高去中心化水平，为POW共识机制的演进提供了非常有建设性的方案。
Bytom在POW共识机制中引入了张量算法，这是区块链挖掘和人工智能之间的桥梁。张量算法中包含的矩阵乘法是人工智能中最常见的算法，几乎所有的人工智能设备都对这种算法友好。同时Tensority算法选择的数据类型是int8，这是插件式AI设备中常见的数据类型。张量算法的这些设计可以让智能相机、充电AI手机等通用人工智能设备比原来的硬币更能参与挖矿。张量算法可能带来以下场景：
区块链共识要求的计算也可以应用到AI硬件加速服务中，产生更大的社会效益。
阿蒂
降低了为矿机部署计算能力的成本，矿机淘汰或闲置时，仍可用于人工智能的加速服务，避免了硬件资源的浪费。
更多通用人工智能设备将参与区块链矿业，这将有助于扩大区块链的渗透率。
可以预见的是，Bytom的AI ASIC友好的POW共识算法可以为区块链矿业和AI芯片的发展带来双赢。
摘要
公有链是区块链开发的前提基础，是区块链技术的底层架构，也是很多区块链应用的操作系统。目前区块链的发展现状是底层公链的性能还存在很多技术瓶颈。建立在这些公共链上的各种DAPP都受到它们的性能、安全性以及区块链与实际资产和价值之间的相关性的严重限制。因此很难开发出大规模的商业应用。
公链的核心资源要素可以概括为四个方面：存储资源、传输资源、计算资源和共识机制产生的信任资源。相应的核心技术要素表现在五个维度：可扩展性和传输技术、系统安全性、分布式存储、监管兼容性和共识机制：
公链的可扩展性是其大规模商业应用的关键。可扩展性和传输技术包括大块、隔离见证和分片等链上扩展技术，侧链和状态通道等链外扩展技术，点对点传输技术和跨链传输技术。
公链的系统安全体现在系统计算资源的合理分配、数据存储的安全以及用户账户和财产的安全等方面。技术实现方法包括系统计算层的分层处理、侧链和多链技术等。
分布式存储的问题在于建立一套激励机制，充分利用节点的存储和传输资源，安全存储数据和稳定传输数据，降低存储成本，为区块链公链提供基础设施。
监管兼容是指公链在制度设计上需要留出监管的接口，让现实世界中的商业应用在区块链中有序运行，从而为区块链技术的发展提供土壤。
共识机制是区块链的灵魂。目前，对于区块链公链的共识机制还存在不同意见。与POW共识机制将系统的安全性交给数学和能量消耗相比，POS共识机制将系统的安全性交给人性的博弈。因此，金地毯商业认为POW共识机制对开放、高度自治的公链环境具有更好的适用性；但POS共识过程的管理成本很高，因此POS共识机制在算法变更、分叉选择等重要决策过程中有其使用价值。
传统的互联网底层协议是免费的，所以互联网世界更注重应用层；然而，由于激励机制的存在，底层协议是区块链世界的最大受益者。因此，金地毯业务认为，区块链的研发和投资更注重底层公链技术。地毯业务预计，底层公链仍将是现阶段区块链行业的重点，公链之间在可扩展性、适用性、共识理念、应用生态建设等方面的竞争将长期持续。