Bitcoin dirancang untuk mengizinkan siapapun (dalam bentuk mesin) untuk bergabung dalam satu ekosistem transaksi dengan hak yang sama (baca dan tulis database) tanpa adanya satu pihak yang mengatur. Kondisi ini menimbulkan konsekuensi yang memungkinkan siapa saja dalam waktu bersamaan menuliskan pada record yang sama, karena itu sebuah kesepakatan dengan aturan tertentu diperlukan untuk mencegah adanya pihak yang berusaha melakukan kecurangan di dalam sistem. Dari jenis keanggotaannya, blockchain secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu public blockchain dan private / trusted blockchain . Public blockchain seperti pada bitcoin mengizinkan siapa saja bergabung menjadi salah satu node, sedangkan pada private atau trusted blockchain, keanggotaan terbatas pada pihak - pihak yang masuk dalam daftar node terpercaya dan atau dalam jaringan khusus
Proof of Work
Model konsensus ini melibatkan sebuah algoritma yang dinamakan dengan hashcash, algoritma yang sama digunakan pada mail client dimana komputer diharuskan melakukan sebuah perhitungan berulang - ulang hingga menghasilkan suatu angka tertentu untuk mencegah spam (penyebar sampah email). Hashcash dapat dianalogikan dimana seseorang harus melempar dua buah dadu hingga menghasilkan angka 5 dan 4 secara bersamaan sebelum diperbolehkan melakukan sesuatu, semakin banyak jumlah dadu maka semakin banyak waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan konfigurasi yang dimaksudkan (meskipun ada unsur untung - utungannya juga) sedangkan untuk mem-verifikasinya hanya membutuhkan waktu sebentar.Â
Dengan prinsip yang sama, node - node yang tergabung dalam ekosistem blockchain diminta untuk menghitung hashcash dari sebuah transaksi dengan tantangan tingkat kesulitan tertentu (jumlah dadu yang harus dilempar) , node yang berhasil menemukan lebih dahulu dianggap sebagai pemenang dan block yang dihasilkan akan dicatat oleh node - node lainnya sebagai transaksi yang syah. Berhubung proses ini memakan sumber daya (energi dan mesin) yang besar, maka diperlukan mekanisme insentif (reward), dimana penemu solusi hashcash disepakati bersama akan diberikan hadiah berupa nilai uang digital dengan besaran yang telah disepakati. Proses inilah yang dikenal orang dengan istilah miningÂ
Meskipun hingga saat ini mekanisme ini cukup sukses mengamankan jaringan bitcoin, namun terdapat beberapa kritik terhadap pendekatan ini, salah satunya adalah terbuangnya resource komputasi (dengan hitungan listrik yang digunakan) untuk sesuatu yang dibilang tidak ada gunanya, bayangkan ribuan orang berjam - jam bahkan berhari - hari hanya melakukan lemparan dadu dan hanya ada beberapa orang yang mendapatkan uang. Yang kedua adalah apabila seseorang menguasai lebih dari setengah kekuatan komputasi maka terdapat kemungkinan adanya monopoli.Â
Proof of Stake
Dari kritik mengenai energi yang terbuang dari pendekatan PoW, muncullah konsep yang dinamakan Proof of Stake (PoS), apabila digambarkan dengan lemparan dadu, pada PoW semua orang bersama - sama berlomba melempar dadu, maka pada PoS setiap orang diberi giliran kesempatan melempar dadu dengan jangka waktu tertentu, apabila pada jangka waktu yang diberikan belum menghasilkan solusi yang diajukan, maka kesempatan akan diberikan pada orang berikutnya. Dalam PoS juga diusulkan konsep semacam saham melalui deposit uang, dimana pemilik saham yang lebih besar akan mendapatkan kesempatan yang lebih besar untuk melakukan lemparan dadu. Alasan melibatkan uang disini adalah apabila dalam PoW seseorang menghabiskan uang untuk membeli mesin cepat, maka dalam PoS ini uang dihabiskan untuk memperoleh kesempatan yang lebih besar.
Voting
Dalam mekanisme voting, setiap node diminta melakukan perhitungan terhadap transaksi yang masuk dan mempublikasikan hasilnya sebagai bentuk vote, hasil perhitungan yang paling banyak akan dianggap sebagai kebenaran yang kemudian ditulis ke dalam block di masing - masing node. Sebagai gambaran, dalam satu kelas setiap orang diberi pertanyaan untuk menghitung sebuah perkalian, lalu masing - masing diminta menyebutkan jawabannya dan jawaban terbanyak dianggap sebagai jawaban yang paling benar. Mekanisme voting memiliki kelemahan ketika sebagain besar node berkolusi untuk berbuat curang, karena itu mekanisme ini lebih cocok digunakan untuk sistem dengan node yang tertutup (private) atau yang terverifikasi (trusted) seperti pada jaringan perbankan atau antar perusahaan.
Voting with Stakes
Mekanisme ini adalah variasi dari mekanisme voting agar dapat digunakan pada ekosistem terbuka. Pada mekanisme ini, sebelum melakukan voting peserta (node) diminta untuk mendepositkan sejumlah uang sebagai jaminan, apabila peserta dianggap berusaha melakukan kecurangan, maka uang jaminan tersebut akan hangus dan dibagikan ke pesera lain. Pada mekanisme ini menambahkan konsekuensi ekonomi dan sosial (blokir) pada sistem voting apabila peserta berbuat curang.
