Algoritma sendiri pada dasarnya menjabarkan segala prosedur yang harus dilakukan dalam menyelesaikan sebuah masalah.

Karena sifat dari blockchain yang terdistribusi, maka dibutuhkan algoritma untuk mencapai konsensus dengan mengurutkan dan merumuskan suatu masalah (data) secara bersama-sama. Sehingga bisa ditetapkan/diterbitkan suatu hasil (hash) yang autentik dan valid ke dalam sebuah block didalam jaringan Blockchain.

Lantas, apa saja Algoritma Konsensus Blockchain yang paling terkenal?

• Proof of Work 

Proof of Work adalah sepotong data yang sulit (mahal, memakan waktu) untuk diproduksi tetapi mudah bagi orang lain untuk memverifikasi dan yang memenuhi persyaratan tertentu. Memproduksi bukti pekerjaan dapat menjadi proses acak dengan probabilitas rendah sehingga banyak trial and error diperlukan rata-rata sebelum Proof of Work yang valid dihasilkan. Bitcoin menggunakan Proof of Work yang bernama Hashcash.

Proof of Work Hashcash digunakan dalam Bitcoin untuk pembuatan blok. Agar sebuah blok dapat diterima oleh peserta jaringan, penambang harus melengkapi bukti kerja yang mencakup semua data dalam blok tersebut. Kesulitan pekerjaan ini disesuaikan sehingga membatasi tingkat di mana blok baru dapat dihasilkan oleh jaringan untuk setiap 10 menit. Karena probabilitas keberhasilan generasi yang sangat rendah, ini membuatnya tidak dapat diprediksi komputer pekerja mana dalam jaringan yang akan dapat menghasilkan blok berikutnya.

Agar blok valid, hash harus bernilai kurang dari target saat ini; ini berarti bahwa setiap blok menunjukkan bahwa pekerjaan telah dilakukan untuk menghasilkannya. Setiap blok berisi hash dari blok sebelumnya, sehingga setiap blok memiliki rantai blok yang bersama-sama berisi sejumlah besar pekerjaan. Mengubah blok (yang hanya bisa dilakukan dengan membuat blok baru yang berisi pendahulu yang sama) membutuhkan regenerasi semua penerus dan mengulangi pekerjaan yang dikandungnya. Ini melindungi rantai blok dari gangguan.

Skema proof-of-work yang paling banyak digunakan didasarkan pada SHA-256 dan diperkenalkan sebagai bagian dari Bitcoin.

Proof of Work adalah sebuah protokol yang mempunyai fungsi untuk mencegah aktifitas serangan cyber (DDos), yang dapat melumpuhkan/melemahkan suatu sumber daya sistem komputer. Konsep POW pertama kali dikenalkan oleh Cynthia Dwork & Moni Naor pada tahun 1993 dan baru di implementasikan oleh Markus Jakobsson (mata uang Shell) pada tahun 2009.

Dalam teknologi Blockchain, POW digunakan oleh Satoshi Nakamoto sebagai algoritma konsensus dan Bitcoin sendiri sebagai Mata Uang dari konsensus Proof of Work ini. Persyaratan utama dalam konsensus POW adalah proses kegiatan mining (proses komputasi dari CPU, GPU, ASIC, FPGA) yang berfungsi sebagai penemu, pencari solusi dan memvalidasi setiap masalah (hash) kedalam sebuah block dan akan didistribusikan ke dalam sebuah buku besar (ledger) yang disebut dengan Blockchain.

Untuk mencapai sebuah konsensus, sebuah transaksi harus melewati beberapa proses yang juga melibatkan adanya proses komputasi yang dilakukan oleh beberapa miners, sehingga bisa tercipta sebuah Block yang valid.

Sistem Distribusi konsensus Proof of Work :

• Suatu (beberapa) transaksi yang muncul dari sebuah wallet yang bertindak sebagai Full Node (salinan Blockchain) akan di publish pada jaringan (P2P).
• Transaksi-transaksi ini akan tehubung ke sebuah jaringan yg juga terhubung dengan node Miners
• Miner-miner akan melakukan proses komputasi (hash function) untuk menyelesaikan persoalan matematika rumit ini ke dalam sebuah block.
• Jumlah maksimal transaksi dalam setiap block tergantung dari protokol yang berlaku.
• Setelah masalah (hash) terpecahkan, maka miner yang pertama kali memecahkan masalah ini akan mem-broadcast block baru ke jaringan (P2P).
• Node-node (miner-miner) lainnya yang menerima block ini akan melakukan proses verifikasi (validasi).
• Setelah block mendapat validasi, maka block ini akan di distribusikan ke dalam blockchain sebagai Block baru yang valid.
• Miners yang bertindak sebagai pembuat block valid akan menerima reward.

Beberapa contoh aset kripto yang menggunakan algoritma konsensus PoW adalah Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH), Monero (XMR), Litecoin (LTC) dan masih banyak lagi.

• Proof of Stake

Algoritma konsensus Proof of Stake (PoS) pertama kali dikenalkan oleh Sunny King dan Scott Nadal pada tahun 2012. Penggunaan metode ini diharapkan dapat mengatasi besarnya daya yang dibutuhkan untuk melakukan proses komputasi pada konsensus PoW. Secara garis besar, proses Staking ialah mengunci beberapa jumlah coin (cryptocurrency) sebagai jaminan, didalam sebuah wallet yang menjalankan Full Node dari sebuah blockchain. Jaminan ini sebagai bukti kepemilikan seorang pemegang koin (tokens holder) sebagai fungsi node, dalam berkontribusi didalam jaringan  konsensus PoS dengan proses yang dinamakan Forging (menempa koin).

Berbeda dengan konsensus PoW yang membutuhkan proses komputasi menggunakan peralatan-peralatan dengan sumber daya listrik. Pada metode PoS, untuk mencapai sebuah konsensus hanya dibutuhkan sebuah Full Node (Wallet) dengan token/koin didalamnya. Dan setiap token/koin holder yang senantiasa terhubung dengan jaringan (node) blockchain, mempunyai peluang untuk menjadi seorang staker/forger dengan memenuhi syarat sesuai dengan protokol yang berlaku. Oleh karena itu didalam konsensus PoS ini, tidak dibutuhkan banyak sumber daya energi (listrik) dalam proses pencapaian suatu konsensus.

Sistem Distribusi konsensus Proof of Stake :

• Untuk bisa melakukan forging (minting), maka pemegang token/koin harus mengunci sejumlah koin didalam walletnya (Full Node) yg terhubung dengan jaringan blockchain.
• Pada saat sebuah/beberapa transaksi masuk ke dalam jaringan (P2P). Pembuatan sebuah block (validasi transaksi) dipilih secara Pseudorandom berdasarkan jumlah koin yang di stake dan berapa lama koin tersebut sudah di stake.
• Token/Coin Holder dengan jumlah Staking Coin yang besar dan waktu (umur) staking yang lama, mempunyai peluang (kesempatan) lebih tinggi untuk melakukan proses forging pada block berikutnya.
• Setelah proses pembuatan block dan proses validasi selesai, maka block ini akan didistribusikan ke dalam jaringan blockchain sebagai block baru yang valid.
• Forger (staker) akan menerima reward dari hasil kerjanya dan untuk umur staking coinnya akan direset ulang.

Contoh aset kripto yang menggunakan algoritma konsensus PoS adalah NXT.