區(qū)塊鏈浪潮背后怎么個無共識法
政策趨勢日漸明朗,無疑成為市場再度爆發(fā)的「助燃劑」,高漲的市場情緒中卻仍有隱憂存在:區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展尚未完善,落地困境也并未解除。
區(qū)塊鏈概念誕生十年,期間共識機(jī)制層出不窮。從比特幣網(wǎng)絡(luò)「中本聰共識」到AVALabs的雪崩協(xié)議(Avalanche)再到Libra所采用的HotStuff基礎(chǔ)共識算法,區(qū)塊鏈—這項(xiàng)依托于共識算法而運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng),卻始終沒有就某一種共識機(jī)制而達(dá)成共識。
市場是否需要如此多樣化的共識?究竟什么樣的共識才能夠代表區(qū)塊鏈的未來?諸多疑惑尚未澄清;同時,隨著政策性利好的釋放,區(qū)塊鏈融合實(shí)體將真正成為發(fā)展浪潮,原生于區(qū)塊鏈概念中的共識機(jī)制又是否能夠適應(yīng)這種變遷?
共識達(dá)成,長路漫漫。
市場需求下,共識機(jī)制發(fā)展的新篇
在分布式系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)中,網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)需要試圖使全局對局部處理結(jié)果達(dá)成某種程度的一致,而構(gòu)成一致性的手段便是共識機(jī)制。雖然這一概念于近兩年才走入普羅大眾視野,但其卻早在10幾年前后便迎來了第一波熱潮。
在2000年前后,Ben-Or(異步共識鼻祖)、PBFT等共識算法如雨后春筍般涌現(xiàn)出來,論文相繼誕生,工業(yè)界開始探討這一技術(shù)的前景;但是到了2008-2009年左右,共識算法卻開始逐漸消失,陷入到科研空窗期,究其根本在于共識算法雖足夠創(chuàng)新但卻沒有引發(fā)工業(yè)界的興趣——工業(yè)界從未想過進(jìn)行「去中心化」。
而在比特幣誕生后,價(jià)格水漲船高,利潤空間增大,比特幣背后涉及的共識機(jī)制等諸多邏輯也重回人們的視野;以太坊則又引入了智能合約,從業(yè)者們看到了區(qū)塊鏈?zhǔn)澜缗c現(xiàn)實(shí)世界之間的關(guān)聯(lián),隨即引發(fā)了共識機(jī)制的又一次爆發(fā)性增長,其中不乏一些別具特色的共識機(jī)制,如Avalanche以及HotStuff,開始嘗試貫通區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)世界,分布式共識再次迎來高漲。
目前共識機(jī)制市場可以大致劃分為兩大陣營,一種基于PoW準(zhǔn)入機(jī)制,一種則基于PoS準(zhǔn)入機(jī)制,前者簡單易懂但卻存在性能瓶頸、資源浪費(fèi)的缺點(diǎn);后者雖解決了性能問題,但卻提高了共識協(xié)議完成的復(fù)雜度,開發(fā)成本高昂??梢哉f這兩大陣營都無法滿足商業(yè)場景落地的需求,也便促使從業(yè)者們嘗試著開發(fā)出更具可用性的共識機(jī)制。
如AVA Labs提出具備亞穩(wěn)性特征的Avalanche(雪崩協(xié)議),在集成兩大陣營優(yōu)勢條件下,并融合DAG技術(shù),實(shí)現(xiàn)商用落地可行性。
AVA首席協(xié)議架構(gòu)師TedYin在介紹Avalanche共識時,用了非常形象的比喻——「謠言傳播」。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中,謠言在突破某個「臨界點(diǎn)」時將呈現(xiàn)出指數(shù)級的暴漲,最終導(dǎo)致「謠言」變成「真實(shí)」的情況。Avalanche也是借鑒這一邏輯,保證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的效率——在突破某一「臨界點(diǎn)」后,共識將快速達(dá)成。
在安全方面,Avalanche則是選擇借鑒中本聰共識的概率安全性。Hotstuff和其他傳統(tǒng)共識協(xié)議可以保證從理論角度,共識是百分之百安全的。在其看來,世界萬物都是概率性的,不管共識從理論的角度是否100%安全,卻都也存在著所有節(jié)點(diǎn)服務(wù)器同時宕機(jī)的可能性,這也就意味著只要將共識失敗的概率性控制在很小的范圍內(nèi)便能夠保證網(wǎng)絡(luò)安全。
Avalanche選擇概率安全性使得共識機(jī)制可以擴(kuò)張到上千個節(jié)點(diǎn),交易速度每秒5000TPS以上,然而從實(shí)際角度和比特幣一樣安全,證明了不可能三角根本就不是一個真正的問題。
在這一共識的助推下,AVA Labs也在商業(yè)場景落地上取得了不小進(jìn)展。在此前10月份舉行以太坊開發(fā)者大會Devcon 5活動中,AVA Labs正式宣布推出智能合約平臺Athereum,支持以太坊遷移并能夠提供高吞吐、低延遲等性能優(yōu)勢,目前已經(jīng)能夠在保證高TPS情況下,將節(jié)點(diǎn)數(shù)量提高至2000個左右。
低門檻、能耗小,未來共識機(jī)制隱見雛形
毫無疑問,共識機(jī)制的革新使受困于性能、安全性等瓶頸的區(qū)塊鏈行業(yè)拓展了融合實(shí)體的想象空間,加快了區(qū)塊鏈商業(yè)場景落地的步伐。但仍要認(rèn)清共識機(jī)制絕非「銀彈」,也并非所有共識機(jī)制都具備商業(yè)落地的可能性,任何一款能夠融入實(shí)體場景的共識機(jī)制都需要滿足一系列的條件。
眾所周知共識的中心化程度往往與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率成正比。如「中本聰共識」保證了網(wǎng)絡(luò)的高度去中心化,相應(yīng)的犧牲了高效率;DPoS超級節(jié)點(diǎn)模式雖保證了高效率,卻屢遭偏中心化質(zhì)疑。而區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)走向商用落地,一方面要發(fā)揮出分布式特色,又勢必對性能提出更高要求。
這也就意味著一個優(yōu)秀的共識機(jī)制必須滿足安全性、效率、去中心化三者之間的平衡。一方面能夠保證區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)、節(jié)點(diǎn)記賬安全高效滿足商業(yè)落地需求;二是能夠保證社區(qū)良好運(yùn)轉(zhuǎn),通過合理的激勵模型,使得社區(qū)進(jìn)入到分布式自治的邏輯中。
其次,則是要降低開發(fā)者準(zhǔn)入門檻,能夠與絕大多數(shù)社區(qū)開發(fā)者相匹配。對比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)而言,共識機(jī)制尚處在非常早期階段,并無標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的解決方案留存,即便通過白皮書、開源代碼能夠窺探其中邏輯,但是結(jié)合到實(shí)際場景當(dāng)中往往千差萬別,這也就是需要降低門檻的原因。
再次,則是要解決擴(kuò)展性、可監(jiān)管性難題,保證共識機(jī)制能夠在融合實(shí)體產(chǎn)業(yè)的過程中,適應(yīng)系統(tǒng)成員增加、交易場景擴(kuò)展、監(jiān)督等變化。在商業(yè)場景落地過程中,不光需要共識機(jī)制能夠滿足當(dāng)前市場規(guī)模,更要具備極強(qiáng)的彈性空間,可滿足商業(yè)場景延伸的需要;此外,更不能完全隔絕監(jiān)管的把控,要一定程度上保證運(yùn)轉(zhuǎn)的透明與合規(guī)。
AVA Labs聯(lián)合創(chuàng)始人Ted Yin在采訪中給出了更加直接的評判標(biāo)準(zhǔn):「無論學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界。能夠被清晰描述,資源消耗小,經(jīng)得起推敲,并且能夠證明正確性的,才是好共識機(jī)制?!勾_實(shí),一個優(yōu)秀的共識協(xié)議必須能夠簡單易懂,便于理解與接受,進(jìn)而才會有普及使用的可能;經(jīng)得起推敲則是保證了共識機(jī)制的安全性和商用性,避免商業(yè)損失;資源消耗小才能夠保證商業(yè)利潤。
此外,Ted Yin在采訪中既感嘆共識市場「雨后春筍」般的發(fā)展?fàn)顟B(tài),同時也把矛頭對準(zhǔn)了共識市場的混亂:「很多人喜歡構(gòu)造特別華而不實(shí)的共識機(jī)制,看似面面俱到但卻極為復(fù)雜;而區(qū)塊鏈落地則是需要簡單便捷的機(jī)制,開發(fā)者需要找到這兩者之間的平衡」。
在區(qū)塊鏈體系當(dāng)中,共識機(jī)制的作用難以忽視;但這一強(qiáng)調(diào)共識的體系中卻尚未出現(xiàn)一種令眾人滿意的「共識」。又或許市場本就不存在十全十美的「共識」,只要能夠瞄準(zhǔn)落地場景,那么共識就有一席之地。