区块链技术从2008年出现至今短短十年,就已获得全球范围内众多政府、各界企业团体和个人的广泛关注和参与,因这项技术具备优异的去中心化和防篡改特性,在数字资产、溯源、鉴权、征信等领域具有广阔应用前景,作为区块链技术的核心算法,共识算法的研究对于区块链技术应用的落地意义重大。本文以探索和改进公有区块链共识算法作为研究背景,首先介绍主流共识算法及对应的适用范围,再对各类算法的优缺点进行对比分析,并从安全性、开放性角度出发,认为PoW算法仍是目前公有区块链系统共识算法的最佳选择。其次提出,作为被认可度最高的公有链共识算法,PoW算法存在着交易确认时间较长,在获得较少确认数时交易存在被篡改风险的问题。针对此问题,提出一种对原PoW算法进行优化改进的方法,创新性地将分叉再共识过程提前到分叉发生的首个区块,同时增加节点在分叉处于相同长度时主动判断分叉难度的机制,以加速完成网络分叉的再共识,从而提高被篡改概率的收敛速度。改进后的PoW算法理论上将在以下方面改善区块链网络:1、分叉概率降低,提高用户交易信心,交易更安全;2、抑制分叉长度,减少保证交易安全所需的确认次数,提高使用便利性。最后,基于比特币源码对所设计的优化算法进行编码实现,并设置对照实验,测试改进前后算法各分叉长度的概率,实验结果显示:改进后的算法将各长度分叉平均概率降低约50%,同时减少了保证交易安全所需的确认累计,即减少交易确认用时,与理论分析结果吻合。