区块链协议存在着高耗能不够民主容易分叉可拓展性差等问题的缺陷

2009 年，中本聪在邮件中总结了上世纪90年代电子货币失败的教训：“很明显，是中心化让它们最终无法摆脱失败的命运。”

根据中本聪的愿景，比特币是第一批真正尝试去中心化的数字货币。不过，比特币诞生十年以来，其中心化的弊端也越来越凸显。

很重要的一点——挖矿越来越难。比特币刚诞生时，任何技术爱好者都可以使用自己的电脑 CPU 来挖矿，门槛非常低。之后随着比特币的发展，以及区块链变得更加资源密集，矿工需要用高成本投资 ASIC 挖矿设备。这就使得比特币网络的权力越来越集中在少数人手中。

很多项目正在比特币提出的去中心化道路上继续深耕探索，以期为商业、政府等带来巨大的积极影响。这其中就包括备受关注的 Algorand。

Algorand 由 algorithm（算法）+ random（随机）组成，这意味着其最大的特点在于用算法随机产生出块和验证节点。创始人 Silvio Micali 是麻省理工学院（MIT）教授。相比起 MIT 教授，Micali 更有名的身份是密码学家与图灵奖得主，他曾在 1986 年联合创作了第一篇零知识证明理论的论文。

所谓鱼和熊掌不可得兼，很多人已经默认区块链里的「不可能三角」问题是无法解决的，正如 Micali 所说，“2000 年来的区块链项目都只解决了「不可能三角」中的其中之二。”他认为当前的区块链协议存在高耗能、不够民主、容易分叉、可拓展性差等问题，针对以上痛点，Algorand 提出了新的共识算法即纯粹权益证明（PPoS--Pure Proof of Stake）。

在 Algorand 中，共识机制分为两个步骤：

1）随机选举区块生成者生成区块；

2）随机选出 1，000 人验证区块，形成共识。

与 PoW、PoS、DPoS 共识算法不同的是，PPoS 强调真正意义上的去中心化（不区分普通用户和 “矿工” ，不存在用户分级）、可扩展性大（随机算法计算量很小，几乎无延时）、安全性强（可抵挡协议层与网络通信层面的攻击）。

我们接下来分别看一下 Algorand 是如何解决这个困扰行业多年的「不可能三角」问题的。

安全

验证委员会成员由 VFT 加密抽签随机选择，只有被选人自己知道，并且只有当区块被广播了才会暴露验证者的身份，此时验证者的身份已不再，变成了普通节点，而且此时攻击者也已无法发动攻击了。且每一轮的区块提议者都重新使用 VRF 进行加密抽签，增加了随机性以及不可预测性，从而加强安全性。

可扩展性

目前比特币每秒处理三到四笔交易的可扩展性制约了其发展潜力，如果要在全球范围内普及比特币，它需要达到每秒处理成百上千笔交易的能力。

“以太坊也有类似的问题”，以太坊的创始人 V 神曾说，“以太坊网络最大的容量是每秒 15 笔交易，如果不改变的话，行业的基础建设会受到限制。”

Algorand 建立了一个加密抽奖形式来决定参与广播区块的委员会成员，每次抽奖只需要大约一微秒，而且所有抽奖独立操作，互不干扰。候选人群组大小的期望值是一个常数，和网络规模与用户数不成正比，从而保证可扩展性。

在最近的一次网络可扩展性测试中，Algorand 的测试成绩是大约 5 秒创建一个区块，平均每秒可处理上千笔交易。

去中心化

去中心化是「不可能三角」中非常难以实现的一个问题。

Algorand 首席密码学家 Gorbunov 说，“为了解决去中心化的问题，Algorand 创新地引入了秘密自我选择机制，每一个用户都可以公平地参与进入委员会的加密抽奖，最终是否成为委员会成员只有用户自己知道。”

因为验证是随机选择的，没有人知道谁会参与验证区块，而且随机验证在本地设备上操作，加速了交易处理的时间。

Algorand 网络共识参与的门槛很低，每个人都可以成为其中的一份子。此外，目前的 Algorand 网络已经在经济实惠的电子设备 Raspberry Pi 上进行了测试，所以用户无需大量资金即可加入网络。

委员会选举的过程很安全：假设系统中的坏人可以贿赂任何节点，让他们说谎，但在 Algorand 系统里，坏人到底应该去贿赂谁呢？当委员会被选举出来的时候，坏人可以知道这 1，000 个人分别是谁，但问题是，这时哪怕委员会里的人被贿赂了，他也已经把自己的中奖证明和对区块链的验证意见给广播出去了——换句话说，此时区块验证已完成，贿赂也无济于事。

虽然 Algorand 最终能否解决「不可能三角」问题还有待观察，但有一点是肯定的：越来越多的项目将会在区块链创新的道路上继续前进，直到有一天真正实现了去中心化的愿景。

有着“明星光环”的 Algorand 从最初就得到了广泛关注，而即将于 6 月 19 日新加坡时间下午 6 点举行的荷兰式拍卖也备受瞩目。

所谓荷兰式拍卖即：在每次拍卖中，都有固定数量的 ALGO 在固定的时间内可供拍卖。在拍卖过程中，ALGO 的价格从一个初始价格开始，并不断降低，直到达到一个最低价格，或所有出售的 ALGO 都以拍卖的结算价格出售位置。价格随时间呈线性下降。

对很多人来说，荷兰式拍卖并不熟悉。2004 年谷歌上市时，就采用了荷兰式拍卖的方式进行 IPO，荷兰式拍卖对于个人投资者来说更公平，因此在华尔街并不流行。

Algorand 基金会在公告中表示，选择这种代币出售方式的原因主要有两个，旨在实现公平原则：

“无国界经济的一个核心原则就是公平。我们认为，决定 ALGO 价格的应该是市场，而不是我们。我们发现荷兰式拍卖机制能够实现公平原则，主要原因有两个。首先，因为在每一场拍卖中，每一个人购买 ALGO 的价格都是一致的；第二，因为价格是由市场决定的。”

区块链可拓展性分叉协议

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