區(qū)塊鏈自問世以來就被形容成一項無所不能的科技，被看好能影響各行各業(yè)，甚至重塑生產(chǎn)關(guān)系。然而區(qū)塊鏈自身，卻存在著稱為“不可能三角”的技術(shù)瓶頸，至今仍遠遠無法施展它的潛能。

所謂的區(qū)塊鏈“不可能三角”，也稱為“三元悖論”，就是指區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)無論采用哪種共識機制來決定新區(qū)塊的生成方式，皆無法同時兼顧擴展性（Scability）、安全性（Security）、去中心（Decentralization）這三項要求，至多只能三者取其二。

圖｜區(qū)塊鏈“不可能三角”（來源：Algorand）

但 64 歲的圖靈獎得主、美國麻省理工學(xué)院計算機科學(xué)與人工智能實驗室（MIT CSAIL）教授希爾維奧·米卡利（Silvio Micali）提出了一個解決方案——Algorand，宣稱已能破解這一不可能三角！

這個大膽宣稱、加上圖靈獎光環(huán)，讓 Algorand 今年初正式問世以來，就備受萬眾矚目。所有人都亟欲揭開 Algorand 面紗，了解米卡利究竟如何實現(xiàn)把不可能化為可能。

米卡利于 9 月初訪華，連走上海、北京數(shù)站現(xiàn)身說法，幾乎場場爆滿，在中國開發(fā)者社區(qū)掀起一陣旋風(fēng)。DT 君在此期間獨家專訪米卡利及其團隊核心成員，揭開 Algorand 誕生過程，并提出外界對 Algorand 最常有的三大關(guān)鍵疑問，米卡利都一一釋疑，包含首度對外透露 Algorand 的代幣發(fā)行規(guī)劃。

圖｜米卡利出席上海區(qū)塊鏈周（來源：萬向）

“區(qū)塊鏈的應(yīng)用之廣是沒有限制的，它確實是非常理想的技術(shù)，但卻有一個很大的“但是”（but），就是著名的不可能三角”，米卡利對 DT 君說，在目前的狀況下，我們通常只能得其二，無法三者兼得。

現(xiàn)有著名公鏈皆無法同時滿足三項要件

以比特幣為代表的 POW（Proof of Work, 工作量證明）共識機制，理論上可以在大量算力的基礎(chǔ)上，對安全性和去中心化有較高保障。但缺點就是難以提升擴展性，速度慢、成本高。更別提還會造成能源浪費、且實際上也已被證明算力非常集中。

較新型態(tài)的 POS（Proof of Stake, 權(quán)益證明），則是以太坊目前正在融合發(fā)展的方向。其基本理念是持有股份愈多、時間愈長，則權(quán)利愈大。這在一定程度上提升效率、減少了挖礦能源浪費，但卻難以避免中心化的問題。

而其它更新型態(tài)的共識機制如 DPOS（Delegated Proof of Stake, 股份授權(quán)證明）或 PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance, 拜占庭容錯算法），同樣存在各自局限，不能完全解決問題。

表｜現(xiàn)有著名公鏈皆無法同時兼顧安全性、擴展性與去中心（來源：Algorand，DT 君制表）

揭秘 Algorand 在 MIT CSAIL 如何誕生

但米卡利認為，區(qū)塊鏈要想實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，就一定要能同時滿足擴展性、安全性和去中心這三個條件。

米卡利坦言，自己最初和許多人一樣，曾經(jīng)相當(dāng)排斥比特幣這回事。然而，當(dāng)他在 2013 年終于真正認識了比特幣后，就立刻發(fā)現(xiàn)它的命題令人贊嘆，只是，“解決方案不夠優(yōu)美（elegant）。”

他試圖找尋其它更好的解決方案，卻沒有任何一個令他滿意。于是，他決定自己從頭開始打造一個。不僅如此，他更號召麾下門徒一同效力。其中，最核心的早期成員之一，就是他的一名中國博士生、當(dāng)時已在紐約州立大學(xué)石溪分校（SBU）任教的陳婧。

“米卡利是在 14、15 年就把我拽回去的”，現(xiàn)為 Algorand 首席科學(xué)家的陳婧對 DT 君透露，Algorand 并非一朝一夕簡單架構(gòu)出來，最剛開始是 MIT CSAIL （麻省理工學(xué)院計算機及人工智能實驗室）里一群 7、8 人的早期團隊，從最根本開始分析問題，直到 2017 年底才把原型設(shè)計出來，400 萬美元的種子融資也大約同時到位。

圖｜Algorand 首席科學(xué)家陳婧畢業(yè)于清華大學(xué)，是區(qū)塊鏈領(lǐng)域中極其少見的女性開發(fā)者。她不僅是 SBU 計算機科學(xué)助理教授，同時研究領(lǐng)域也橫跨分布式賬本、博弈理論，以及演算法，是區(qū)塊鏈領(lǐng)域中少見具有如此廣泛研究背景的人才。（來源：Algorand）

Algorand 由“algorithm”（算法）和“random”（隨機）兩個字組合而成。其測試網(wǎng)已在今年 7 月宣布上線，開放申請測試。由其原型可看出，米卡利想要采取創(chuàng)新的思路來解決目前基礎(chǔ)公鏈的普遍難題，而他的構(gòu)想主要可以從三個角度來說明。

獨創(chuàng)“純粹的權(quán)益證明”（Pure Proof of Stake）

第一，Algorand 是一個“純粹的權(quán)益證明”（Pure Proof of Stake）。每一枚代幣都擁有相同權(quán)利，不需要提出作為抵押。新的區(qū)塊是透過投票產(chǎn)生，每個人都可以參與或授權(quán)，并通過適當(dāng)?shù)募顧C制來鼓勵參與。

超快速拜占庭協(xié)議，“即時發(fā)起與確認”達成共識

其次，Algorand 通過“即時發(fā)起與確認”（Immediate Propose-and-agree）來形成共識。陳婧形容，這是一種“新的超快速拜占庭協(xié)議（Byzantine Agreement）”。拜占庭協(xié)議是普遍運用于區(qū)塊鏈的通訊協(xié)議模式，主要是處理在分散式對等網(wǎng)絡(luò)中如何達成共識協(xié)議并保證網(wǎng)絡(luò)不被破壞的問題。

Algorand 的共識機制分成兩個步驟，分別是“發(fā)起”（Propose）與“協(xié)議”（Agreement）。

在第一個步驟“發(fā)起”，系統(tǒng)會隨機選擇一個代幣，公布其公鑰，由公開持有者簽名并發(fā)起一個新的區(qū)塊，關(guān)鍵是這一過程可以非?？焖?。

而在第二個步驟“協(xié)議”，系統(tǒng)會再由用戶中隨機選出 1000 名驗證者并公布其公鑰，由這 1000 名用戶達成共識并進行簽名，新的區(qū)塊便得以生成。

而這些過程將以 Algorand 獨創(chuàng)的加密抽簽（cryptographic sortition）技術(shù)來隨機選擇用戶，無法事先預(yù)知是哪些人會被選中。

（來源：DT 君）

能夠持續(xù)“演化”的區(qū)塊鏈

第三，通過這種共識機制，Algorand 也解決了區(qū)塊鏈中最令人頭痛的分叉問題，使其成為一個可以持續(xù)“演化”的公鏈。

由于區(qū)塊鏈的去中心化設(shè)計，每個節(jié)點都必須保持一致，這使得單純的系統(tǒng)升級在區(qū)塊鏈上很難做到，每當(dāng)改變規(guī)則，動輒就會導(dǎo)致系統(tǒng)分叉。但 Algorand 卻是幾乎不會出現(xiàn)分叉的分布式賬本，因為其分叉的概率低至僅為 10 的-18 次方。

“我不想夸稱這是一個革命，但這確實是一個很大的進步”，米卡利在上海一場開發(fā)者見面會上如此自信地說。

米卡利認為，基礎(chǔ)公鏈必須要解決分叉問題，能夠持續(xù)演化。因為區(qū)塊鏈?zhǔn)侨藶樵O(shè)計的產(chǎn)物，不可能完美，一定會存在很多缺點?！熬拖褚凰掖龊?，可能有天氣、有船身、有船員的問題。最好的解決辦法就是要讓它有持續(xù)進化的可能”

兼顧擴展、安全與去中心，Algorand 克服區(qū)塊鏈不可能三角！

回到區(qū)塊鏈的不可能三角來檢視，Algorand 通過所有代幣權(quán)利相等、每個步驟皆隨機替換參與者，來確保整個網(wǎng)絡(luò)可以最大程度去中心化。

而 Algorand 借由加密抽簽組建臨時驗證委員會來減輕工作量、提升效率，也保證了網(wǎng)絡(luò)的可擴展性。

且因驗證者皆為隨機秘密選出，即便“敵對者”可以瞬間加以腐化，但也來不及篡改或撤回他們對外發(fā)出的消息，而下一輪又將是新一批隨機選出的參與者。所以也讓安全性有極大的保證。

（來源：DT 君）

話雖如此，Algorand 并非完美無瑕。DT 君在專訪中直接對米卡利提出外界對 Algorand 最主要的三大疑問。

關(guān)鍵提問 1：Algorand 缺乏激勵機制設(shè)計，難以吸引參與者？

首先，Algorand 最常被質(zhì)疑的一點就是其模型中缺乏激勵機制的設(shè)計。正如比特幣是靠著 POW 機制，每生成一個區(qū)塊就發(fā)放若干枚比特幣作為獎勵，吸引礦工提供算力來驗證鏈上交易。激勵機制在絕大多數(shù)區(qū)塊鏈基礎(chǔ)公鏈中都堪稱是最核心、最不可或缺的要素之一。

一位重量級區(qū)塊鏈平臺的核心開發(fā)人員就私下對 DT 君分析，Algorand 的設(shè)計確實很“優(yōu)雅”，但缺少獎勵的區(qū)塊鏈，很難吸引到足夠的參與者。

對此米卡利強調(diào)，Algorand 并非沒有激勵機制，而是將會提出一套更安全的激勵機制。事實上他認為，激勵機制是長期被忽略的一塊，自從有加密貨幣以來，激勵機制就沒有被好好設(shè)計過。但如果激勵機制不夠安全，那還不如沒有激勵。

“過于簡單的激勵設(shè)計是有問題的。并不是有激勵機制，就可以驅(qū)使人們做應(yīng)該做的事情。因為人們只會想要極大化自身利益，未必會按照你的設(shè)想去行動”，米卡利指出，比特幣就是最好的例子?，F(xiàn)在我們所看到的大型礦池、算力集中，絕對不是中本聰當(dāng)初所設(shè)想的情形。

“激勵機制若設(shè)計不當(dāng)，可能會解決一個問題，但卻創(chuàng)造另一個問題”，陳婧也說。

那么 Algorand 將會設(shè)計什么樣的激勵機制呢？米卡利解釋，Algorand 想要做的是激勵參與者，而且是所有人的參與，我們想要獎勵的，不是礦工挖礦的這一行動，而是驅(qū)使整個社會都為采取這一行動做好準(zhǔn)備，“這是一個非常核心的概念”。換句話說，也就是讓整個激勵機制不是只能吸引少數(shù)專業(yè)礦工，而是能夠盡可能地吸引更多一般人參與。

他更透露，相較于現(xiàn)在比特幣挖礦門檻已經(jīng)高到不是任何一般人所能輕易參與，Algorand 將保證“工作”將會非常輕松，輕松到所有人在家用自己的電腦，也能完成所有的工作。

有多輕松？米卡利舉例說，有人會為了省電而不自己在家收發(fā)電子郵件嗎？絕對不會！根本沒有這個需要。因為現(xiàn)在電子郵件系統(tǒng)所消耗的算力與電費，基本上低到可以忽略不計。Algorand 想要做到的，就是讓區(qū)塊鏈的“工作”也能變得如此輕量化。

關(guān)鍵提問 2：Algorand 如何募資？如何發(fā)行代幣？

同時，外界亦高度關(guān)注 Algorand 的代幣發(fā)行規(guī)劃。過去甚少談及這一塊的米卡利，在本次專訪中明確告知 DT 君，Algorand 的種子輪募資是通過股權(quán)的方式來融資，因為這是一個完全合規(guī)的募資管道。這意味著，只有合格投資人、創(chuàng)投與天使投資人，才能參與到 Algorand 的募資。

他強調(diào)，現(xiàn)階段，團隊將負責(zé)完成 Algorand 基礎(chǔ)開發(fā)工作。未來團隊不會銷售代幣，而團隊所分配的代幣也會長期持有。

往后，Algorand 的代幣 Algo 將會通過設(shè)立在新加坡的基金會進行代幣發(fā)行，方式是透過一系列的拍賣（auction），對象是所在國家可以合法進行代幣購買的機構(gòu)和個人。米卡利指出，拍賣的好處是，Algorand 團隊不會決定價格，而是由市場來決定價格。任何機構(gòu)和個人只要通過KYC（know your customer）審核，都可以參與 Algo 拍賣。

當(dāng)然，除了經(jīng)由拍賣的方式來取得代幣，用戶也可以通過參與 Algorand 的工作、對生態(tài)作出貢獻的方式來獲得獎勵。

關(guān)鍵提問 3：Algorand 是學(xué)院派創(chuàng)業(yè)，商業(yè)化實踐能力有待商榷？

此外，外界還常有的一個疑問是，Algorand 是學(xué)院派創(chuàng)業(yè)，商業(yè)化執(zhí)行能力恐值得懷疑。

對此陳婧指出，Algorand 團隊從很早就已將商業(yè)化實踐納入考量，并經(jīng)由天使投資人延攬到曾是成功創(chuàng)業(yè)家的首席執(zhí)行官，以及擁有多年產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗的工程長（Head Of Engineering），強化團隊產(chǎn)品化能力。“就連米卡利本人也有過其它創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗”，陳婧強調(diào)。

并且，Algorand 的原創(chuàng)性極高，也使得這個項目很可能只有它的設(shè)計者本人才能加以實踐出來。

“Algorand 并非借用他人基礎(chǔ)，而是完全從零開始做起”，米卡利對 DT 君解釋，要想把這個想法實踐出來，需要一個真正有能力的團隊?！八晕覀儎?chuàng)立了 Algorand，在一個公司的架構(gòu)下，我們可以更明確、更負責(zé)地將這個項目開發(fā)出來?！?/span>

陳婧補充，Algorand 脫胎自 MIT CSAIL，開發(fā)能力極強，同時這是一個她所看過“默契最好、工作流程最順暢的團隊?！?/span>

但米卡利也說，與其說 Algorand 是一家公司（company），更好的說法是一個團隊（team）。Algorand 真正想做的并不僅僅是一個創(chuàng)業(yè)，而是把構(gòu)想給實踐出來。

采訪最后，他清晰地說，“我們會盡可能持續(xù)最久的時間以一個團隊的狀態(tài)工作，對這個項目負責(zé)。”