混合共識（Hybrid Consensus)二三事_POW

一、“嚼之無味，棄之可惜”——單一共識機制

對任何區塊鏈公鏈而言，其底層架構都需要一種共識機制，以規定節點之間如何競爭記賬。現階段最為主流的五種是：POW、POS、DPOS、PBFT與DBFT。其速度、安全性與中心化程度各不相同，但每種都有主流的區塊鏈公鏈開發項目以其為基礎。

以EOS為例，其采用的是DPOS共識機制。為避免重蹈比特幣和以太坊運行速度過低導致無法商用的結局，EOS對運行效率追求之致，以致矯枉過正，反而喪失了區塊鏈的另一大特性——去中心化帶來的安全性。DPOS共識機制規定全部賬本的記錄都由有限個超級節點完成，因此所有的交易都由節點交由超級節點記錄在鏈上。雖然省卻通信時間，實現了幾百幾千倍的提速，但這些由EOS專門管理的超級節點與中心化服務器有何二致？由于DPOS通信特點決定了其計算復雜度較高，實際運用中為保證運算效率，參與到DPOS決策的節點不能超過30個。

Apple的混合現實頭顯將增強游戲和元宇宙:金色財經報道，Apple將在周一的WWDC年度大會上宣布推出混合現實頭顯，Apple擅長采用新興技術，使它們更加精致和易于大眾使用，而它的頭戴設備也可以為AR做同樣的事情。此類平臺將成為關鍵催化劑，通過融入日常生活的新穎體驗來擴大元宇宙和區塊鏈驅動的游戲。

此前，知名蘋果爆料記者Mark Gurman表示，預估蘋果WWDC 2023將有三項重點內容：幾款Mac新品、首款混合現實頭顯、新操作系統。[2023/6/4 11:56:35]

EOS現在采用21個超級節點，全部由其日夜監控，以期實現平穩運行。名義上是類中心化、半中心化，實際上已全然喪失了區塊鏈去中心化的本質。而超級節點間需要的繁瑣通信又決定了EOS無論如何都達不到完全中心化服務器的處理速度。因此，EOS這種單一共識機制舍棄去中心化本質，又面臨著可見的服務速度上限，已然是非常雞肋的狀態。EOS現階段的平穩運行為開發者帶來了不菲的收益，但TPS已達瓶頸。對于EOS開發者們而言，可謂“嚼之無味，棄之可惜”。

比特大陸推出用于混合式區塊鏈Kadena挖礦的螞蟻礦機KA3:9月16日消息，據比特大陸BITMAIN官方微信公眾號，比特大陸推出用于混合式區塊鏈Kadena挖礦的螞蟻礦機KA3，算力為166T，能效比為19J/T，采用Blake2S算法。比特大陸稱KA3采用了比特大陸旗艦產品 19 系列的設計，包括風冷散熱技術等。該礦機在首發階段將以云算力的形式在HashFrog平臺發售。

據悉，Kadena項目由前摩根大通區塊鏈業務高管Stuart Popejoy和Will Martino于2016年創建，于2020年1月啟動，是一種混合式區塊鏈（既不是公鏈也不是私鏈，而是兩者之間的橋梁）。[2022/9/16 7:01:05]

對于每個采用單一共識機制的公鏈項目而言，速度、安全性與中心化程度的不可兼得令開發者們甚是尷尬。

隱私基礎設施Nym發布兩個更新版本，優化混合節點和歸屬智能合約:5月7日消息，據官方推特，隱私基礎設施Nym發布v1.0.0和v1.0.1版本。v1.0.0的主要更新包括：對混合節點和歸屬智能合約進行了大量優化；降低獎勵系統的運行成本；重構validator-api二進制文件，即將推出API文檔。v1.0.1涉及驗證器客戶端的一個小補丁以及向validator-api添加了一個API端點來查詢平均混合節點正常運行時間。[2022/5/7 2:57:05]

二、各取所長——混合共識機制

山重水復疑無路，柳暗花明又一村。既然單一的顧此失彼，那為什么不能結合多種共識機制各取其長呢？

在混合投資組合中添加少量比特幣可減小波動:分析表明，盡管比特幣與傳統資產類別的長期相關性仍然很低，但在短期內，COVID-19引發的市場拋售增加了比特幣與傳統資產類別的相關性。特別是在拋售期間，與黃金的相關性增加，這可能暗示著比特幣的避險地位日益提高。此外，在60％股權/40％債券混合投資組合中添加少量比特幣有助于減少近期市場拋售期間的投資組合波動。（Etftrends）[2020/4/5]

混合共識即把兩種或多種共識機制運用在同一區塊鏈公鏈的底層架構中。合理運用混合共識，可以彌補單一共識機制帶來的效率低下、失去安全防護或犧牲中心化程度的缺陷。也許+不能實現的效果，但畢竟能實現也總是要好過一方面存在致命缺陷。

目前TrueChain，Zillqa等項目已經在混合共識機制的設計與實踐上先行一步。

三、混合共識的急先鋒——TrueChain

TrueChain在這方面的思路頗具創意。其采用PBFT在上，POW在下，兩個賬本同時運行的方式彌補任何單一共識機制的劣勢。POW運行速度慢，作為slowchain，不負責更新賬本；PBFT效率高，作為fastchain，主要負責記錄交易。PBFT的節點從POW的節點中選出，同時建立淘汰機制：任何超出安全邊際，即超時、做假賬或有偏向性記錄的節點都將被淘汰。而這種淘汰機制的運行，運用POW來實現。

由于前述PBFT計算復雜度的問題，上層負責記錄的PBFT超級節點將始終保持在30個以內。但POW可以無限接納新的節點。由此，速度、安全性和去中心化本質得到了兼容

四、混合共識機制的問題

誠然，許多問題尚未被解決。比如PBFT的賬本可能會領先POW過多，導致POW的監督驗證出現延緩。再比如對于特定十分重大的交易，驗證需要立刻進行，如何建立激勵手段以讓POW共識機制中的節點優先驗證該筆交易。

當然，還有很多諸如如何選出PBFT的超級節點的細節需要設計

總而言之，筆者非常認可TrueChain團隊極富創意的想法。雖然還有許許多多的不足與漏洞，PBFT+POW的混合共識機制終究是為當前雞肋的單一共識機制公鏈開發尋覓到了一條可能的出路。

筆者知道，任何技術的發展都不可能一蹴而就，也不可能一路順風。不過筆者驚訝于TrueChain團隊對關鍵的技術難關進行了詳盡深入的思考，并提出了理論可行的解決方案。不同于中心化服務的解決方案，一個去中心化問題的解決要經歷數學證明、工程考量、測試與上線運行檢驗等諸多環節，也就是更漫長的等待時間。也許TrueChain團隊的這些方案存在問題，但畢竟他們敢于并率先邁出了第一步。

技術的突破從來不是與時間較量。更何況已經有TrueChain這樣的團隊一馬當先。對混合共識和公鏈的未來，筆者都很有信心。

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