Algorand：一個去中心化的烏托邦？

2009 年，中本聰在郵件中總結了上世紀 90 年代電子貨幣失敗的教訓：「很明顯，是中心化讓它們最終無法擺脫失敗的命運。」

根據中本聰的願景，比特幣是第一批真正嘗試去中心化的數字貨幣。不過，比特幣誕生十年以來，其中心化的弊端也越來越凸顯。

很重要的一點——挖礦越來越難。比特幣剛誕生時，任何技術愛好者都可以使用自己的電腦 CPU 來挖礦，門檻非常低。之後隨著比特幣的發展，以及區塊鏈變得更加資源密集，礦工需要用高成本投資 ASIC 挖礦設備。這就使得比特幣網路的權力越來越集中在少數人手中。

很多項目正在比特幣提出的去中心化道路上繼續深耕探索，以期為商業、政府等帶來巨大的積極影響。這其中就包括備受關注的 Algorand。

Algorand 由 algorithm（演算法）+ random（隨機）組成，這意味著其最大的特點在於用演算法隨機產生出塊和驗證節點。創始人 Silvio Micali 是麻省理工學院（MIT）教授。相比起 MIT 教授，Micali 更有名的身份是密碼學家與圖靈獎得主，他曾在 1986 年聯合創作了第一篇零知識證明理論的論文。

所謂魚和熊掌不可得兼，很多人已經默認區塊鏈里的「不可能三角」問題是無法解決的，正如 Micali 所說，「2000 年來的區塊鏈項目都只解決了「不可能三角」中的其中之二。」他認為當前的區塊鏈協議存在高耗能、不夠民主、容易分叉、可拓展性差等問題，針對以上痛點，Algorand 提出了新的共識演算法即純粹權益證明（PPoS–Pure Proof of Stake）。

在 Algorand 中，共識機制分為兩個步驟：

1）隨機選舉區塊生成者生成區塊；

2）隨機選出 1,000 人驗證區塊，形成共識。

與 PoW、PoS、DPoS 共識演算法不同的是，PPoS 強調真正意義上的去中心化（不區分普通用戶和 「礦工」 ，不存在用戶分級）、可擴展性大（隨機演算法計算量很小，幾乎無延時）、安全性強（可抵擋協議層與網路通信層面的攻擊）。

我們接下來分別看一下 Algorand 是如何解決這個困擾行業多年的「不可能三角」問題的。

安全

驗證委員會成員由 VFT 加密抽籤隨機選擇，只有被選人自己知道，並且只有當區塊被廣播了才會暴露驗證者的身份，此時驗證者的身份已不再，變成了普通節點，而且此時攻擊者也已無法發動攻擊了。且每一輪的區塊提議者都重新使用 VRF 進行加密抽籤，增加了隨機性以及不可預測性，從而加強安全性。

可擴展性

目前比特幣每秒處理三到四筆交易的可擴展性制約了其發展潛力，如果要在全球範圍內普及比特幣，它需要達到每秒處理成百上千筆交易的能力。

「以太坊也有類似的問題」，以太坊的創始人 V 神曾說，「以太坊網路最大的容量是每秒 15 筆交易，如果不改變的話，行業的基礎建設會受到限制。」

Algorand 建立了一個加密抽獎形式來決定參與廣播區塊的委員會成員，每次抽獎只需要大約一微秒，而且所有抽獎獨立操作，互不干擾。候選人群組大小的期望值是一個常數，和網路規模與用戶數不成正比，從而保證可擴展性。

在最近的一次網路可擴展性測試中，Algorand 的測試成績是大約 5 秒創建一個區塊，平均每秒可處理上千筆交易。

去中心化

去中心化是「不可能三角」中非常難以實現的一個問題。

Algorand 首席密碼學家 Gorbunov 說，「為了解決去中心化的問題，Algorand 創新地引入了秘密自我選擇機制，每一個用戶都可以公平地參與進入委員會的加密抽獎，最終是否成為委員會成員只有用戶自己知道。」

因為驗證是隨機選擇的，沒有人知道誰會參與驗證區塊，而且隨機驗證在本地設備上操作，加速了交易處理的時間。

Algorand 網路共識參與的門檻很低，每個人都可以成為其中的一份子。此外，目前的 Algorand 網路已經在經濟實惠的電子設備 Raspberry Pi 上進行了測試，所以用戶無需大量資金即可加入網路。

委員會選舉的過程很安全：假設系統中的壞人可以賄賂任何節點，讓他們說謊，但在 Algorand 系統里，壞人到底應該去賄賂誰呢？當委員會被選舉出來的時候，壞人可以知道這 1,000 個人分別是誰，但問題是，這時哪怕委員會裡的人被賄賂了，他也已經把自己的中獎證明和對區塊鏈的驗證意見給廣播出去了——換句話說，此時區塊驗證已完成，賄賂也無濟於事。

雖然 Algorand 最終能否解決「不可能三角」問題還有待觀察，但有一點是肯定的：越來越多的項目將會在區塊鏈創新的道路上繼續前進，直到有一天真正實現了去中心化的願景。

有著「明星光環」的 Algorand 從最初就得到了廣泛關注，而即將於 6 月 19 日新加坡時間下午 6 點舉行的荷蘭式拍賣也備受矚目。

所謂荷蘭式拍賣即：在每次拍賣中，都有固定數量的 ALGO 在固定的時間內可供拍賣。在拍賣過程中，ALGO 的價格從一個初始價格開始，並不斷降低，直到達到一個最低價格，或所有出售的 ALGO 都以拍賣的結算價格出售位置。價格隨時間呈線性下降。

對很多人來說，荷蘭式拍賣並不熟悉。2004 年穀歌上市時，就採用了荷蘭式拍賣的方式進行 IPO，荷蘭式拍賣對於個人投資者來說更公平，因此在華爾街並不流行。

Algorand 基金會在公告中表示，選擇這種代幣出售方式的原因主要有兩個，旨在實現公平原則：

「無國界經濟的一個核心原則就是公平。我們認為，決定 ALGO 價格的應該是市場，而不是我們。我們發現荷蘭式拍賣機制能夠實現公平原則，主要原因有兩個。首先，因為在每一場拍賣中，每一個人購買 ALGO 的價格都是一致的；第二，因為價格是由市場決定的。」