怎樣的激勵機制，才能不重蹈比特幣覆轍？
文 | 盧曉明
繼今年年初 400 萬美元的種子輪融資後，區塊鏈協議 Algorand 本月又宣佈了 6200 萬美元的股權融資。
不考慮此前充溢泡沫的 ICO，這在公鏈領域仍是一筆不菲的融資。這筆融資不僅金額巨大，投資機構有包括 USV、招銀國際在內的 32 家（詳見官網）。何況區塊鏈正處漫漫寒冬，專案破發、交易所難以為繼。實際上，兩個月以前，圈裡已對這筆融資有所耳聞，彼時也是 Algorand 最熱的時候。
Algorand 為什麼能融 4.2 億元？
天使投資無非看團隊。創始人 Silvio Micali 是 MIT 教授、零知識證明的聯合提出者，因在密碼學領域的突出貢獻於 2013 年獲得圖靈獎。由於創始人的傑出學術成就，Algorand 在誕生之時就吸引了無數關注，大量文章分析和解析它的共識演算法，投資機構的 logo 可以放滿一屏。即便對學術團隊創業向來有眾多質疑，機構們還是不願意錯過這個專案。
“不可能三角”是行業談得最多的公鏈技術瓶頸，也是 Algorand 致力解決的問題。可光解決 “不可能三角” 無法讓其成為下一代公鏈。在技術之外，激勵機制的設計、社羣和人才建設、合適的應用案例，是放在每一個公鏈團隊面前的問題。
近日，Odaily 星球日報就這些問題採訪了 Algorand 的首席科學家陳婧，談及 Algorand 的最新進展和未來規劃。陳婧博士畢業於 MIT，主要研究分散式賬本和博弈論等，目前任石溪大學（Stony Brook University）助理教授。
Algorand首次透露了一個有趣的點，這個處於技術前沿的團隊，在 “防止選票（stake）集中化” 的激勵手段上，卻沒有單純依靠程式碼，而可能同時獎勵線下行為。這似乎是讓我們反省，往常大行其道的 “Code is law” ，是不是走得比時代快了？
快速的關鍵：
本地秘密抽籤、抵抗分叉
首先還是談到最新的技術進展。鑑於 Algorand 在公鏈領域幾乎是無人不知的專案了，熟悉的讀者建議跳過這部分。
對於一條公鏈而言，不管其定位是數字貨幣記賬，還是應用平臺，都需要解決底層的共識演算法，這也是公鏈可擴充套件性的限制之一。這也是 Algorand 的初心——解決比特幣共識機制，也就是 PoW 存在的問題，包括擁堵、耗能，還有算力的集中化。
在陳婧的解釋下，Algorand 的出塊過程顯得並不複雜。簡單來說就是選出一小部分人執行一個高速拜占庭協議對區塊達成共識。正常情況下，每輪經歷三步抽籤：
第一步全網在本地秘密抽籤選出數十個出塊提名人（block proposer），他們會打包好區塊連同自己的抽籤結果公佈出去。
第二步全網抽籤選出來的驗證人，會給出塊提名人排序，找到抽籤結果最小的人作為這輪出塊人。多數驗證人達成共識即可，驗證人之間會跑一個拜占庭協議。陳婧表示，投票使用者數量期望值是 1000，但具體數目系統會根據節點數量和安全性等評估，選多少人能讓風險概率足夠低，其他步驟也是如此。
第三步抽籤選出來的節點，會對這個區塊做最後確認，判定是否有足夠使用者給它投票，是則接受，否則投空值。
利用 VRF 減少溝通成本和功耗
所謂的抽籤，誰抽到了參與這步工作的機會。這就是 Algorand 最大的特色——VRF（隨機可驗證函式。使用者輸入一特定引數（seed）+ 私鑰，就會得到獨一無二的隨機輸出，還有證明。此處用到了 Micali 當年提出的零知識證明，它神奇之處在於雖然不知道你輸入了些什麼，但是卻可以證明你沒有作假。
單純的隨機抽籤對區塊鏈來說是不夠的，否則恨容易遭遇Sybil Attack（女巫攻擊）。攻擊者在網上可以控制任意多個公鑰，如果每個公鑰被選中的概率是相同的，可能導致選出的公鑰中大多數是惡意的。所以需要加入權重的考慮——上述每次被抽中的概率，都跟使用者持有 token 的數量有關（Algorand 的 token 暫命名為 Algo），只要惡意的 stake 不超過三分之一就能正常執行。這與 PoS 有點像，Micali 甚至認為這是最純粹的 PoS。
PoW 中其實也有抽籤，也就是常說的解題——因為解這道題只能亂猜，所以誰在同樣時間內猜的次數多（算力）就更有可能猜中，也說不準有幸運者猜幾次就中了。算力競爭使得耗能變得很大。VRF 的抽籤程式功耗很低且在本地執行，節點之間不需要溝通，所以速度很快。陳婧表示，即便是普通的膝上型電腦也能成為節點。
抵抗分叉
比特幣為了防止分叉，把出塊時間限制在10分鐘，交易還要做六次確認，交易一多想不慢都難。Algorand的協議則可以抵抗分叉，即便網路分成兩半，兩部分間的通訊完全由攻擊者控制，也不會分叉。
假設系統在投第 100 個區塊，由於惡意節點的存在，比如 block proposer 給不同的使用者傳送了不同的區塊；或者攻擊者把網路分割成了幾部分並且暫時控制了使用者之間的通訊。
在不同的攻擊場景下，可能沒有任何一個區塊在上述第三步有足夠數量的簽名，也可能有一個區塊有足夠的簽名但是攻擊者透過對網路的控制把這些簽名隱藏起來了。一個普通使用者無法立即區分這兩種情況。這時，系統會進入生成第100號區塊的第二個週期。
陳婧表示：“這時候你要投新的第 100 號區塊，要特別小心。尤其是在第二種情況下，必須保證第二個週期生成的區塊就是之前有足夠簽名的那一個。”
Algorand 之所以能做到在極強網路攻擊下仍不分叉，陳婧解釋，一是每個使用者後續週期投票的方法取決於前面週期他自己看到的內容；二是 VRF 對使用者的選擇、在引數設計上能避免產生足夠數量的衝突的簽名。
此外，跟一般的拜占庭協議不同，Algorand 每一步的參與者都可能完全不同，加上用了 VRF。即便是抽籤人自己，也只知道自己是否被選中，而不知道其他人。攻擊者很難事先知道應該攻擊哪臺機器，即便後來知道了，打包或驗證資訊已經和零知識證明一同廣播出去了，很難再作惡。就算真的出現上述情況，也會投出空塊，進入新週期。
“三難境地”之外的難：可持續發展
不可能三角，也表述為 trilemma（三難境地）。“雖然被叫做 trilemma，但並沒有關於不可能性的嚴格證明。”陳婧並不認為這個三角不能兼得。拋開 trilemma 是否存在的爭議，我們聊得更多的是技術之外的設計，比如激勵機制、社羣建設、人才招募。
可持續性，這是陳婧在接受訪談時提到最多的一個詞。
從募資、公佈融資、激勵機制的設計，到團隊招募，團隊都希望能做到這一點。
之所以沒有選擇 ICO 而選擇融股權，是考慮到可持續性；選擇公開融資和團隊資訊的時間、將來公開激勵機制和其他技術文件的計劃，也是如此。
危險的激勵機制：比特幣的異化
“激勵是最難的。”Micali 在 2017 年馬耳他的金融加密機資料安全大會上首次展示 Algorand 機制時說。
沒有激勵機制是其受到最大的爭議。據 Coindesk 報道，當時 Micali 說：“我們必須把激勵機制當作最後一種方法來使用。我相信我可以（讓 algorand 在沒有激勵機制下運作起來），但我沒有確切的論證方法證明我可以。” 不少人認為 Micali 太過理想化，Algorand 至今沒有引入激勵機制或發行數字加密貨幣。
在陳婧看來，與其說 Algorand 是過於理想化才沒有設計激勵機制，不如說他們是過於謹慎才一直未釋出激勵機制。Algorand的共識協議由於不基於PoW，使用者參與共識協議的代價非常小。這使得激勵機制對共識協議本身不像對PoW系統那樣有決定性的作用。但基於Algorand blockchain的生態系統需要有激勵機制，這是團隊從一開始就明確了的。
“其實，我們在設計之初就是有激勵機制的。” 同時，陳婧也承認，設計合適的激勵太難了。“就像比特幣，一旦有了激勵機制，你不知道使用者會怎麼想盡辦法鑽各種空子賺錢。”
比特幣，這條全球市值第一的公鏈，可謂成也激勵，敗也激勵。
一開始比特幣的算力門檻也很低，但激勵機制讓民主轉為寡頭。“比特幣現在的局面已與去中心化相悖”，她認為，大量算力集中在礦池中，礦工和普通使用者這兩個群體已非常不重合。Micali 也表達過類似看法。
程式碼不能解決一切，激勵需兼顧線上線下
Algorand 不希望造成持幣份額的集中化，否則持幣成為另一種壟斷。
比特幣的教訓是，程式碼無法解決人性。在 token 的分發上研究許久之後，Algorand 這個處於技術前沿的團隊，在 “防止選票（stake）集中化” 的手段上，卻不僅依靠程式碼，還訴諸線下。
1、希望透過激勵幫助社羣建設，包括開發者社羣和使用者社羣。“我們團隊的成員對自己曾經的學校都很有感情。我們很看重對大學的合作，無論是作為使用者，還是對 token 的分發，都是很重要的。”Algorand 會在全球範圍內邀請頂尖大學成為節點，在網路中做研究和應用，Algorand 基金會會把部分 token 配置給 university program。“我們認為大學對社會公益看得比較重，他們在上面做研究，可能會激勵大家對區塊鏈做更多更深入的探索，同時大學是一個很好的聯絡社羣的方式。”
2、不一定線上參與才有獎勵，線下行為可能也會被獎勵。在比特幣中，只有記賬才有獎勵，導致使用者為了爭奪出塊權不斷提高算力。為免重蹈覆轍，Algorand 會獎勵執行程式本身，不管是否被抽中可能都會獲得獎勵，有點像個人版的雲端計算廠商。同時，參與社羣建設和活動、應用開發等線下的行為也有可能能得到獎勵。Algorand 基金會持有部分的 algos 就專門用於社羣建設、通證設計等。
3、設立拍賣機制，保持社羣關注度。“我們不希望做 ICO，把 token 一下賣完了，然後大家失去關注度，也不能給 price discovery 提供長期有效的參考。我們會在自己的主網上透過 auction（拍賣）的方式把部分 token 給分發出去，比如每天 一個 auction，一直進行5年。” 我感覺這跟 EOS 長達一年的 ICO 有點像。不同的是，陳婧告訴我，Algo 的拍賣會與主網上線同步，不會提前；而且拍賣會在主網上長期進行 。
她沒有透露太多未來激勵機制的細節。除了考慮釋出節奏之外，激勵機制太容易被複制也是團隊的顧慮之一。
這樣的顧慮同樣存在底層技術研發的過程中。開源社羣本意是讓集體共享與完善軟體，“抄襲”一詞本來就是偽命題。“區塊鏈都是開源的，我們沒有辦法阻止別人用你的東西去做別的東西，而且別人使用我們的技術也是對我們的認可。”Algorand 平衡兩者的做法是，選擇把技術的雜湊值公開，再逐步公開技術細節。
先解決共識機制，後續再加入智慧合約
目前的 Algorand 還是一個 “分散式賬本”，即其只能轉賬，未加入智慧合約等功能。測試網路已經上線，計劃 2019 年上線主網。
其第一版本主要是解決共識問題，確保有一個底層的去中心化架構，不會有全狀態的虛擬機器。此後，平臺會根據行業需求逐步上線新功能，比如面向金融行業的數字資產功能。隨著平臺應用增多，token 的流通價值增加，也可能需要更穩定的價值。這也是團隊未來會考慮的。
最後，我和陳婧還談到了團隊的配置。Algorand 現在約有 35 人，還處於擴張階段，正在找中國社羣的運營經理（當然還有其他工程師和研究員等崗位）。“中國社羣有不少對區塊鏈非常感興趣並且喜歡技術的人。”Algorand 曾經到中國來舉辦過三次 meetup，與會者的熱情和思考的深度讓她非常高興。“從不少與會者的問題能看出來，很多人是真的研究了我們的系統。”
我是Odaily星球日報編輯盧曉明，探索真實區塊鏈，爆料、交流請加lohiuming，煩請備註姓名、單位、職務和事由。
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