在頻寬利用方面，我們可以用一個簡單的模型來衡量共識協議的吞吐量。
最左側藍色的部分是用來同步最終確認交易的頻寬比例，這部分是真正的TPS；中間紅色部分是被共識協議“浪費”的頻寬比例；最右側白色部分是未被利用的頻寬。
在頻寬一定的情況下，想要提高 TPS，能夠做的只有兩件事:
1）降低共識協議“浪費”的頻寬比例
2）降低未被利用部分的頻寬比例
為了加快區塊的傳播，中本聰共識使用了Compact block relay，Compact block中包含:
•80位元組的區塊頭
•短交易id
•預測的傳送方有而接收方沒有的交易
最終1MB的區塊只需要廣播13KB的區塊訊息，節約傳輸的每一個位元組。在這一點上，中本聰共識已經做得非常好了，沒有被共識協議浪費什麼頻寬。
其它很多協議，它們將珍貴的頻寬資源浪費在成員間的通訊上，比如Algorand用一個大小為300KB的區塊證書來向使用者證明一個區塊被提交。
3.通用性好
中本聰共識可以確保在區塊生成時就能確定全域性交易順序，這是和智慧合約的程式設計模型相相容的。而很多其他拓撲結構的替代協議要麼放棄全域性交易順序，要麼需要經過很長的時間才能確認，這極大地限制了其效率上的提升或者功能上的豐富。
中本聰共識哪些地方可以改善
1.頻寬利用不足
在比特幣隔離見證（Segwit）之後每個區塊對應的資料增加到了4MB（1MB區塊+3MB隔離見證資料)；比特幣的IPv4 節點頻寬中位數在 2016 年時是33Mbit/s，在 2017 年 2 月，這個數字達到56Mbit/s，是2016年的1.7倍。頻寬增加了，而比特幣網路的吞吐量卻沒有增加。
我們可以想到，如果能夠根據頻寬狀況來動態調節吐吞量就好了。
2.激勵問題
中本聰共識中，自私挖礦是有利可圖的，自私挖礦會增加孤塊率，使得正常的出塊數量減少。在下一個難度調整週期，協議會認為挖礦難度太高，會降低挖礦難度，結果會使自私挖礦一方在單位時間內挖到的幣增加，從而獲得比正常挖礦更多的收益。
我們可以想到，如果可以避免自私挖礦就好了。
更好的中本聰共識——CKB共識
為了解決中本聰共識遇到的問題，CKB共識帶來了三個創新：
•兩步交易確認: 降低孤塊率
•動態調整區塊間隔和區塊獎勵: 更好的利用頻寬
•難度調整考慮所有區塊: 防止自私挖礦
結果帶來了幾個方面的提升:
•效能提升
•安全提升
•公平性提升
後面我們一一解讀。
兩步交易確認
前面提到，在頻寬條件一定的情況下，中本聰共識已經對頻寬進行了非常好的利用，所以提升中本聰共識的吞吐量只能做兩件事:
•更大的區塊
•更小的出塊時間
更大的區塊導致了在區塊廣播是需要更多的傳輸時間，在這個過程中，其它的礦工就有更大的可能發現一個區塊，導致這個區塊成為孤塊；更小的出塊時間相當於降低了出塊難度，讓發現區塊更容易，也容易導致孤塊率的增加。當孤塊率高到一定程度，上面兩個方法都不能讓吞吐量繼續增加。
而且孤塊還會對網路的安全和效能產生很大的影響。
安全方面，如下圖，孤塊率高會導致攻擊者可以以遠低於51%的算力構造出一條最長的鏈。
效能方面，孤塊會佔用頻寬資源，影響網路吞吐量。
從上面的分析，要想打破吞吐量的限制，就需要降低孤塊率。
那如何降低孤塊率呢？
孤塊的出現是因為區塊廣播的延遲，而區塊廣播的延遲主要是因為同步Fresh Transaction（傳送方有而接收方沒有的交易）。
CKB共識採用兩步交易確認來緩解這個問題。下圖是CKB共識中區塊的資料結構：
•區塊頭（header）中放置區塊的元資訊
•區塊確認區（commitment zone）中是確認的交易
•提案區（proposal zone）中會放置交易id，用於n個高度後的區塊的確認
•叔塊頭（uncle headers）和叔塊提案區（uncles' proposal zones）會放置叔塊的相關資訊
每個礦工只允許打包前面h-m到h-n之間提案區以及叔塊提案區的交易。
從上圖中可以看到，當前高度為h（Height: h）的區塊只能打包從window區域內（h-m到h-n）挑選出的提案區交易，叔塊提案區的交易也可以進行打包。這就保證了礦工總是有足夠的交易可以打包，從而消除了同步Fresh Transaction帶來的區塊廣播的延遲，最終降低孤塊率。
而且因為在compact block中已經包含了所有已確認交易的id，礦工在新區塊中不會將這部分交易包含進來，讓礦工可以很容易的為交易確認做貢獻，並獲得手續費。
動態調整區塊間隔和區塊獎勵
透過設定一個固定的孤塊率，在下一個難度週期（Epoch）動態調整難度。
如果孤塊率低於設定值，說明網路可以處理更多的交易，在下一個難度週期可以繼續降低難度，這個時候出塊時間將會降低，吞吐量會增加，區塊獎勵會相應減少。
反過來，如果孤塊率高於設定值，說明網路處理不了這麼多交易，在下一個難度週期應該提高難度，會使出塊時間增加，吞吐量會下降，區塊獎勵也相應增加。
在CKB區塊瀏覽器（https://explorer.nervos.org/）中，我們可以透過區塊的資訊來部分驗證上面提到的過程。
從上圖中可以看到，一個區塊包含了以下資訊:
•Epoch: 0 — 當前的難度週期序號為0
•Epoch Start Number: 0 — 當前Epoch開始的區塊高度（block height）為0
•Epoch Length: 1250 — 當前Epoch包含了1250個區塊，也就是區塊高度從0到1249
•Difficulty: 37522 — 當前Epoch難度值為37522
•Block Reward: 1000 CKB — 每個區塊的獎勵為1000 CKB
•Uncle Count: 0 — 叔塊數量為0
這些資訊在當前Epoch 0中的1250個區塊中都是相同的。
在下一個Epoch，也就是從區塊高度為1250開始，挖礦難度值有一定的變化（如上圖）:
•Epoch: 1 — 當前的難度週期序號為1
•Epoch Start Number: 1250 — 當前Epoch開始的區塊高度（block height）為1250
•Epoch Length: 838 — 當前Epoch包含了838個區塊，也就是區塊高度從1250到2088
•Difficulty: 75044 — 當前Epoch難度值為75044
•Block Reward: 1491.64677805 CKB — 每個區塊的獎勵為1491.64677805 CKB
•Uncle Count: 0 — 叔塊數量為0
Epoch 1相對於Epoch 0難度值變大，導致吞吐量（區塊數量）減少，區塊獎勵增加，但是Epoch的獎勵總和沒有變化:
Epoch 0: 1250 * 1000 CKB = 1,250,000
Epoch 0: 838 * 1491.64677805 CKB = 1,250,000.0000059
透過以上的資訊可以觀測到由於孤塊率的變化引起的Epoch難度值的調整。但由於目前還無法知道整個Epoch的孤塊率是多少，所以無法觀測到孤塊率對於Epoch難度調整的影響的很直觀的聯絡。
防止自私挖礦
前面提到，中本聰共識中自私挖礦是有利可圖的，研究發現是因為網路難度的調整隻考慮區塊數量這一個維度。那CKB是如何解決這個問題的呢？
在CKB共識中，下一個Epoch的難度調整不只是計算已確認區塊的數量，還會將孤塊以及叔塊考慮進來，因此攻擊者不能使用自私挖礦的方式來使得網路降低難度，所以也不能使用同樣的算力獲得更多的收益，最終自私挖礦在CKB中變得無利可圖。
最後
最後再強調一下CKB共識的優點：“CKB共識是中本聰共識的改進版，透過三大創新，在不妥協安全性的前提下，實現了吞吐量的提升，並解決了自私挖礦的問題“。但CKB共識還是一個新生事物，需要時間的驗證，我們也會持續的關注CKB共識的最新進展和發現。
