Algorand 的优缺点
通过上述分析,Algorand 基本解决了第 2 节开头提出的一系列问题:
- 通过 PoS 和可验证随机函数(VRF)实现区块生产者和验证者的选择
- 通过改进的拜占庭共识
BA*
对新产生的区块达成共识 - 通过一定的参数设计,从数学上将分叉的概率降至极低值
- 引入种子参数,回溯系数以及一次性公钥等机制进一步增强安全性
- 每一轮都只进行局部验证,并通过减少节点间通信量进一步提升系统的吞吐量,提高可扩展性
Algorand 在可扩展性,安全性和去中心化程度三个方面达到了一个很好的均衡,但这不意味着其真的打破了所谓的「不可能三角」。
可扩展性方面:本质上还是通过较少的验证节点对所有交易进行验证,当网络中全节点变多时,只能保证性能不下降太多,不是真正意义上的可扩展。另外,每一轮验证节点之间的通信依赖于所处的网络状态,网络不稳定将导致共识时间变长,影响 TPS。官方称 Algorand 在 Permissinoed 环境下将有更好的性能 [4],原因可能在于 Permissionless 环境下节点所处环境有太多不确定性,会在一定程度上影响可扩展性。
安全性方面:Algorand 本质上采用的还是拜占庭共识,恶意节点不能超过 ⅓,而比特币可以在恶意节点数小于 ½ 的情况下保证安全。
去中心化方面:Algorand 采用 PoS 共识和 VRF 决定区块生产者和验证者,拥有较多代币的节点在 PoS 过程中被选中的概率较高,且 Staking 奖励向大户集中,有一定的中心化趋势;而 VRF 选举机制的引入让链上计算只由部分节点进行验证,损失了去中心化系统全网验证的特性。
此外,Algorand 的主网刚刚发布 [6],此前所有结果均是理想环境下的数据,且部分代码未开源,虚拟机相关设计也暂未提及,其实现的复杂度、稳定性和实际性能还有待时间的检验。
总结
Algorand 通过创新共识协议设计,同时实现了较高的可扩展性,较好的安全性和一定程度的去中心化,并且所有结论都有较为严格的数学证明,是一种较为创新和严谨的共识机制,目前较适用于有一定准入门槛的去中心化、高吞吐量加密数字货币项目。
原文标题:《Qtum 研究院:深度解析 Algorand 共识协议》
作者: Qtum 研究院
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