コンセンサスがなければ、ブロックチェーンは単なるデータベースに過ぎません。コンセンサスメカニズムこそがブロックチェーンをトラストレスにするものです。参加者の一部が悪意を持っていたり信頼できない場合でも、どの取引が有効でどの順序で発生したかについて全参加者が合意できることを保証します。
世界中の10,000台のコンピュータが、それぞれ金融台帳のコピーを保持していると想像してください。アリスがボブに1 BTCを送金する際、10,000すべてのコピーが同時かつ同一に更新される必要があります。コンセンサスがなければ、異なるノードが異なるバージョンの真実を持つ可能性があり、二重支払いは容易に行えてしまいます。コンセンサスアルゴリズムは、コンピュータサイエンスでビザンチン将軍問題として知られるこの協調問題を解決します。
Proof of Work（PoW）— Bitcoinで使用されています。マイナーが暗号パズルを解く競争を行います。最初に解を見つけた者が次のブロックを追加し、報酬を獲得できます。PoWは極めて安全ですがエネルギー集約型であり、Bitcoinの年間エネルギー消費量は中規模の国に匹敵します。
Proof of Stake（PoS）— The Merge（2022年）以降Ethereumで使用されています。バリデーターは担保として暗号通貨をロックアップします（ステーキング）。プロトコルはステーク量に基づいてブロックを提案するバリデーターを選出します。PoSはPoWと比較して99.9%少ないエネルギーで同等のセキュリティを維持します。
委任型Proof of Stake（DPoS）— EOS、Tronで使用されています。トークン保有者が限られた数のデリゲートに投票し、デリゲートが取引を検証します。PoSより高速ですが、より中央集権的です。PoW/PoSの数千に対し、通常21〜100のバリデーターで構成されます。
実用的ビザンチン障害耐性（PBFT）— Hyperledgerや一部のプライベートブロックチェーンで使用されています。ノードが直接通信してコンセンサスに達します。ファイナリティは非常に速いですが、数百ノードを超えるとスケーラビリティに課題があります。
業界はPoSおよびその派生型へと移行しつつあります。Ethereumの成功した移行は、大規模ネットワークでも移行が可能であることを証明しました。Proof of History（Solana）、Proof of Authority、ハイブリッドメカニズムなど、セキュリティ、速度、分散化の間の異なるトレードオフを最適化する新しいアプローチが次々と登場しています。