POW:混合共識（Hybrid Consensus)二三事

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。

Web3解決方案EDNS推出混合存儲解決方案DeDrive:金色財經報道，Web3解決方案EDNS推出混合存儲解決方案DeDrive，包括擴展的Web3網絡構建器和托管功能。DeDrive結合阿里云等主要云存儲提供商和星際文件系統(IPFS)等Web3存儲解決方案。EDNS生態系統旨在向DeDrive愛好者和全球用戶介紹其內置的Web3網站建設和托管擴展。

在BETA階段，DeDrive直觀的Web3網站構建器使用戶能夠創建零知識編碼技能的網站。EDNS域名是一個去中心化的域名服務，支持大多數已建立的區塊鏈網絡，提供多鏈和交叉鏈功能。[2023/8/17 18:04:47]

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”。

HOPR發布其混合網絡的公共激勵測試網:金色財經報道，數據隱私創業公司HOPR宣布在以太坊側鏈xDai上為其混合網絡發布公共激勵測試網。HOPR稱，測試網“通過權益證明來確保快速交易，同時消除了高昂的以太坊交易費用”。 該計劃的參與者將通過運行節點獲得ERC-20 HOPR代幣，這些代幣將在HOPR主網于2020年末啟動時分發。[2020/9/17]

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。

二、各取所長——混合共識機制

BiKi上線合約新產品“混合合約”:在今日BiKi舉行的“云酒會”直播間，BiKi運營副總裁Jme宣布：BiKi已于6月22日上線新產品“混合合約”，目前混合合約幣種已開放BIKI、TRX、VDS代幣，合約專區選擇BTCUSDT BIKI永續即可用BIKI作為保證金進行交易。更多混合合約幣種BNB、HT、OKB、ETH、GKC、YTA等將陸續開放。

混合合約是BiKi基于永續合約推出的下一代合約產品，最高可支持125倍交易，用戶可使用任意熱門幣種作為保證金交易主流永續合約品種，盈虧結算均以保證金幣種進行結算。

BiKi混合合約擁有以下核心優勢：用自己認可的幣種作為保證金交易，無需換成USDT，避免了該保證金幣種上漲的機會成本，同時減少了手續費等支出。[2020/6/23]

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？

動態 | 混合區塊鏈平臺 Cypherium 公開 CypherBFT 算法專利詳細實現流程:混合區塊鏈平臺 Cypherium 向美國專利局提交并公開了 CypherBFT 算法詳細實現流程及示意圖。鏈聞曾于 7 月報道，Cypherium 已向美國專利局申請 CypherBFT 算法專利，該算法是無需許可的拜占庭容錯算法，結合 HotStuff 算法與工作量證明，使任意節點均可參與共識而無需任何授權。Facebook 區塊鏈項目采用的 LibraBFT 算法也基于 HotStuf。據 Block123.com 顯示，Cypherium 是一個的混高度擴展且無需許可合共識區塊鏈平臺，主網預計在第四季度正式上線。[2019/10/4]

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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