共识之路漫漫,政策走向日益明朗,无疑再次成为市场的“助燃剂”。然而,市场情绪高涨中仍有隐忧:区块链技术发展尚未完善,落地困境仍未解除。
区块链概念诞生十年,其间共识机制层出不穷。从比特币网络的“中本聪共识”到AVALabs的雪崩,再到Libra采用的HotStuff的基本共识算法,区块链这个在共识算法上运行的系统,从来没有对某个共识机制达成过共识。
市场需要如此多样的共识吗?什么样的共识能代表区块链的未来?很多疑点没有得到澄清;同时,随着利好政策的出台,区块链一体化实体将真正成为发展的浪潮。区块链理念中固有的共识机制能否适应这一变化?
达成共识任重道远。
作者/胡涛
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01市场需求下,共识机制发展新篇章
在分布式系统的集成设计中,网络中的节点需要努力使全局和局部的处理结果达到一定程度的一致,而共识机制就是形成这种一致的手段。这个概念虽然是最近两年才进入普通大众的视野,但早在大约10年前就迎来了第一波热潮。
2000年左右,Ben-Or(异步共识的鼻祖)、PBFT等共识算法如雨后春笋般涌现,论文也相继诞生。业界开始探索这项技术的前景。但在2008-2009年前后,共识算法开始逐渐消失,陷入科研空白期。根本原因是共识算法虽然足够创新,但没有引起业界的兴趣。
比特币诞生后,价格上涨,利润空间增大,比特币背后的共识机制等诸多逻辑也回归人们的视野;以太坊还推出了智能合约。从业者看到了区块链世界与现实世界之间的联系,这立即引发了共识机制的又一次爆发式增长,包括一些独特的共识机制,如Avalanche和HotStuff,它们开始尝试将区块链网络与现实世界连接起来。分布式共识再次迎来汹涌。
目前共识机制市场大致可以分为两大阵营,一个是基于PoW准入机制,一个是基于PoS准入机制。前者容易理解,但有性能瓶颈和资源浪费的缺点。后者虽然解决了性能问题,但增加了共识协议的复杂度,开发成本高。可以说,这两大阵营都无法满足商业场景的需求,这也促使从业者尝试开发更可用的共识机制。
比如具有亚稳态特性的雪崩(Avalanche)就是由AVA实验室提出的,融合了两大阵营的优势和DAG技术,实现了商业落地的可行性。
AVA的首席协议架构师TedYin在介绍雪崩共识时用了一个生动的比喻3354“谣言传播”。在现实生活中,当谣言突破某个“临界点”时,就会呈现指数级增长,最终导致“谣言”变成“真相”。Avalanche也借鉴了这种逻辑,保证区块链网络的效率突破某个“临界点”后,会迅速达成共识。
在安全性方面,Avalanche选择借鉴中本聪共识的概率安全性。Hotstuff等传统共识协议理论上可以保证共识是100%安全的。在它看来,世界上的一切都是概率性的。无论从理论上讲共识是否100%安全,也存在所有节点服务器同时宕机的可能性,也就是说只要将共识失败的概率控制在一个很小的范围内,网络安全是可以保证的。
Avalanche选择概率安全,使共识机制扩展到上千个节点,事务速度超过每秒5000TPS。但是从实用的角度来看和比特币一样安全,证明了不可能三位一体根本不是一个现实问题。
在这种共识的帮助下,AVA实验室在商业领域也取得了巨大的进步。在10月举行的以太坊开发者大会敌无双5活动上,AVA实验室正式宣布推出智能合约平台Athereum,该平台支持以太坊迁移,能够提供高吞吐量、低延迟等性能优势。目前已经可以在保证高TPS的情况下,将节点数量增加到2000个左右。
02低门槛,低能耗,未来共识机制若隐若现。
毫无疑问,共识机制的创新使受困于性能和安全等瓶颈的区块链行业拓展了融合实体的想象空间,加快了区块链商业场景的步伐。但还是要认识到,共识机制绝不是“银弹”,也不是所有的共识机制都有商业落地的可能。任何能够融入物理场景的共识机制都需要满足一系列条件。
众所周知,共识的集中程度往往与区块链网络的运行效率成正比。比如“中本聪共识”保证了网络的高度去中心化,相应牺牲了高效率;DPoS超级节点模式虽然保证了高效率,但却屡遭部分中心化的质疑。区块链网络走向商用,一方面要发挥分布式的作用,另一方面也必然对性能提出更高的要求。
这意味着一个优秀的共识机制必须满足安全、效率和分权之间的平衡。一方面可以保证区块链网络和节点计费安全高效,满足商业落地的需求;二是可以保证社区的良好运行,通过合理的激励模式,使社区进入分布式自治的逻辑。
其次,要降低开发者的准入门槛,可以匹配绝大多数的社区开发者。与传统的互联网服务相比,共识机制仍然处于非常早期的阶段,没有留下标准化和简化的解决方案。即使可以通过白皮书和开源代码窥探其中的逻辑,但当结合实际场景时,往往会有很大的不同,这就是为什么需要降低门槛。
再次,需要解决可扩展性和监管问题,确保共识机制能够适应实体产业整合过程中系统成员增加、交易场景拓展、监管等变化。在商业场景落地的过程中,不仅需要共识机制满足目前的市场规模,还需要有强大的弹性空间满足商业场景延伸的需求;此外,完全隔离监管的控制更是难上加难,需要在一定程度上保证运营的透明合规。
AVA实验室的联合创始人Ted Yin在采访中给出了一个更直接的标准:“无论是在学术界还是工业界。好的共识机制是可以清晰描述的,消耗资源少的,经得起推敲的,可以证明其正确性的。的确,一份优秀的共识协议,一定要通俗易懂,容易理解和接受,然后才能被广泛应用。经得起推敲是为了保证共识机制的安全性和商业化,避免商业损失;只有在资源消耗很少的情况下,才能保证商业利润。
此外,Ted Yin不仅感叹了共识市场的雨后春笋般发展,还将矛头指向了共识市场的乱象:“很多人喜欢构造一个特别华而不实的共识机制,看似涵盖方方面面,实则极其复杂;区块链落地需要简单便捷的机制,开发者需要在两者之间找到平衡。”
在区块链体系中,共识机制的作用是难以忽视的;然而,在这个强调共识的体系中,还没有出现一个让所有人都满意的“共识”。也可能市场上没有完美的“共识”。只要能瞄准落地场景,就有达成共识的地方。
(作者:链家捕手,内容来自链家开放内容平台“德得好”;本文仅代表作者观点,不代表链家官方立场)