解决性能与去中心化的矛盾——浅谈TrueChain混合共识机制

一、最牢固的基础——混合共识

 

经历不断的尝试摸索，区块链产业已经基本达成共识，在这个万众瞩目的未来产业中，最核心的基础是公有链。

    而公有链的底层主要由分布式记账、P2P网络信息传播、加密交易身份确认和共识机制构成。其中重中之重就在于共识机制，亦即节点竞争记账机制。目前出现的共识机制主要有POW、POS、DPOS、PBFT和DBFT五种。

POW：工作量证明机制。节点地位完全平等，竞争记账能力随节点计算能力提升而增强。

POS：权益证明机制。节点地位完全平等，竞争记账能力随节点持有代币数量和时间的增长而增强。

DPOS：委托权益证明。持币者投票选举产生超级节点，由超级节点完成记账。

PBFT：准入节点制度。所有新加入记账的节点，必须由其他节点进行投票准入。

DBFT：类准入节点制度。节点们委托特定节点投票决定新节点是否被允许参与记账。

  区块链1.0时代的比特币采取的是POW，参与节点广泛但运算性能低下。因此进入区块链3.0时代，各主流公链开发者都选择了其他共识机制，如量子链选择POS，NEO选择DPFT，EOS选择DPOS，IBM Hyperledger选择PBFT。而TrueChain在选择共识机制时超人一步，直接选取了POW+PBFT的混合共识机制。难度虽然大，但在选择公链搭建过程中最关键的一步——共识机制选择上，TrueChain的眼光实际上是极为高瞻远瞩而富有成见的。

这种选择虽然难，但并不是天马行空的想象。Christian Decker等三位教授所著的论文《比特币遇到强一致性》( “Bitcoin Meets Strong Consistency”)及Philipp Jovanovic等六位作者合著的文章《利用集体签名的强一致性提高比特币安全性与性能》(“ Enhancing Bitcoin Security and Performance with Strong Consistency via Collective Signing”)均明确提出了利用PBFT完善POW共识机制的具体想法。实际上，TrueChain的技术核心就是完成了POW与PBFT机制的融合。尽管仍存在边界问题等技术难关，但已经可以成为搭载新一代公链技术的底层共识机制平台。

 

二、速度，还是安全

在TrueChain的白皮书中，有一段对未来区块链发展前景非常精准的判断。未来的公链市场是比拼谁能提供高性能、成本低的优质底层设施。其应该关注的最重要的一类需求应当是高性能商业应用。

 

无论是区块链+金融还是区块链+新零售，亦或与区块链结合的许许多多的其他产业，高频次的交易始终是区块链真正助力行业过程中绕不过去的坎。无论是EOS的DPOS还是NEO的DPFT，为提升TPS（每秒事物处理量），都采用了类中心化节点记账的方式，牺牲了太多安全性。量子链的POS虽然安全性较DPOS和DPFT有所提升，但仍然达不到POW的安全性能。而POW最令人诟病的一点就是全网广播导致的极低的交易处理效率。

 

而TrueChain POW+PBFT混合共识机制的横空出世实际上就一定程度上解决了这个问题。既能利用广泛加入的节点保障安全性，又能区分不同节点的功能（如普通节点、倍数节点）以实现效率提升。

Christian Deckor等教授指出了PBFT机制自身存在的问题：固定的超级节点与区块链对所有人公开的本意相悖；PBFT节点间的直接信息传输需要的计算复杂度，导致成百上千个节点加入时无法进行有效沟通；每个节点进行完的交易都需要与超级节点进行确认使得安全的交易证明无法大规模实现。但只要针对这三个问题进行改进，PBFT就将成为非常完美的共识机制。运用代理机制，由全网确定验证节点，有核心验证节点对账本进行验证，全网节点通过POW网络对账本进行交叉验证交易，就是TrueChain采用的对策。保证无限数量的验证节点在一定验证时间内达成共识（10000 TPS），兼顾安全性与高性能，TrueChain通过POW与PBFT共识机制的结合，让我们看到了未来高性能商业应用大规模使用区块链技术的可能。

 

三、That’s Smart Contract

Smart contract意指智能合约，是区块链技术运用的重要场景。区别于其他公链基础设施，TrueChain搭建了四层架构，由底层到前端分别为：共识协议与区块链层、智能合约层、合约抽象层与应用层。其中合约抽象层的搭建实为点睛之笔，相当于提供给应用开发者一个浓缩版的便捷实用的工具箱，使得基于智能合约的应用开发变得更为容易。

四、产品为王

除却上面所述的区别，TrueChain还拥有的关键优势就是落地应用。笔者结合政府对于区块链项目导向的分析，认为在区块链领域找到哪怕很小的落地场景应当是现阶段区块链项目的重中之重。能否落地应用直接决定了一个区块链项目是在雾里看花，朦胧地描绘愿景还是脚踏实地，稳扎稳打地用区块链造福社会。

TrueChain项目与其他公链项目相比无疑具有相当大的优势。Fabricated TrueChain（初链测试网和主链基础设施）、Steller（初链企业和用户合约管理平台）、TrueScan（优化版的初链区块链浏览器）、True HybridConsensus（初链混合共识）、True Wallet（初链轻钱包）、True Node（初链全节点封装）作为TrueChain产品矩阵的六大模块的出现，完成了从底层到前端的最后一步。这些落地应用虽似平平淡淡，但实际上已经让TrueChain超越了同类公链许多。

未来的区块链行业一定是产品为王的世界。可能TrueChain不是最终跑的最远的那个，但至少是目前跑的最快的那个。

基于混合共识、速度与安全并顾、智能合约搭建、产品落地等角度的考虑，笔者认为目前TrueChain是公链市场上不可小觑的一股力量。