前言

刚接触Algorand的时候，让我震惊的是提出”解决区块链不可能三角的运行方案“。传统的BTC使用pow的共识机制开创区块链1.0时代，随机，ETH用智能合约将区块链提升到可编程金融的阶段。与此同时，一个巨大的困难同时也当在区块链的前景道路上—–在异步的网络环境下，很难同时保证区块链的安全，速度和去中心化，这也限制了区块链的普及以及升级迭代。近几个月BTC因为交易的减少而导致币值大跌，有很大因素都在于较多的交易有效的确认时间。ETH虽然利用ghost机制来尽可能加快TPS(每秒处理的交易数量)，但是不可否认的是，两种链所用的底层pow的共识机制注定了两种链是不可扩展的，也就是它的输出不能随着扩大区块大小（减小区块间隔）而在碰上网速的边界之前无限提升。

Algorand为何独特？

正如hotstuff方案被目前业界认作BFT的最优解决方案也是无法继续提升的关于解决拜占庭问题下的区块链共识的方案，Algorand在我看来，是区块链3.0时代的引路灯，它不仅作为一条公链，它更开辟了一条进入区块链3.0的可行道路。

非凡的交易上链速度

根据官方测试，Algorand每秒处理的交易数达到千数以上，并在不到五秒的时间内实现交易最终确定，这是无论BTC十分钟的出块速度还是ETH十秒内的出块速度都是无法提供的

合格的”绿色链”

传统的BTC和ETH使用pow共识机制来保证区块链中绝对的公平，尽管ETH还使用ghost协议来尽量减少算力的浪费，但是根据有关数据统计，ETH和BTC用来挖矿消耗的能源相当于一个发达国家的耗能量。根据普林斯顿大学计算机科学教授阿尔温德·纳拉亚南（Arvind Narayanan）所说，比特币挖矿每天消耗的电量为5千兆瓦。 在最近一次向美国参议院能源和自然资源委员会作证时，Narayanan估计全球所有能源消耗中有1%被用于挖掘比特币。如此巨大的代价使得众多国家抵制，相比来说Algorand使用传统pos升级的ppos算法，打破原有的算力至上的规则，保证其碳中性为负，增强了区块链本身的可持续性。

不一样的”智能合约”

区块链2.0时代的标志很大程度上取决于智能合约的诞生。智能合约是区块链送给世界的最美丽、最强大的礼物之一。智能合约能够颠覆现有的经济模式，创立全新商业模式，变革各行各业，提供高效自动化的交易与应用程序，促成去信任化的合同执行。但它们在技术上也非常具有挑战性。传统的智能合约仅在第 2 层实现，速度慢、成本高且脆弱。相比之下，Algorand 的智能合约非常非传统、高效且安全，并且在第 1 层和第 2 层都实施。

图1.使用以太坊风格的链上合约执行

图 2：使用 Algorand 链下合约执行

图 1 显示了向每个区块添加 10 秒合约调用的效果：显然不可能维持 5 秒区块如果每个合约调用需要额外的 10 秒，则时间。图 2 显示了在链下执行合约调用的好处：合约调用可以与常规交易并行执行，而不会危及区块链的吞吐量。

合约执行委员会由 Algorand 的安全、随机、自选算法选出，就像主要共识委员会一样。因为与区块共识不同，合约执行是确定性的，合约执行委员会可以通过更少的验证者（大约 150 个验证者而不是数千个）实现相同级别的安全性。

同时这与Algorand使用一种独特的链下合约技术有着密不可分的联系，链下合约代码是用高级语言编写的，由虚拟机（VM）执行。链下合约有自己的长寿命状态，称为合约存储。为了隐私，合约存储本身不会出现在区块链上。然而，为了安全起见，每个合约调用都会发布一个承诺到最新的合约存储。链下合约可以读取账户余额和其他链上信息，它们可以发布交易，例如支付，修改区块链状态。与传统的以太坊式合约不同，这些“效果交易”不是直接执行的。相反，调用的效果由合同执行委员会验证者的法定人数进行验证。调用的效果交易被打包到第 1 层“全有或全无”的一批交易中，保证一起成功或失败。

在我看来，Algorand在原来的BTC和ETH的基础上，改善了原有的缺点，使得区块链能够更好地融入人类社会。

Algorand与web3.0的恩怨

什么是 Web3.0 ？说到web3.0，不可避免会提及web1.0和web2.0。

Web1.0 时代

Web1.0 时代出现在 2000 年以前，互联网刚刚兴起。在当时，我们上网看到的主要是静态网页，它的主要特点是网络平台单向地向用户提供内容。也就是说网站的运营人员负责向用户投放内容，用户仅仅作为接受内容的一方。简单来讲，就是我们用户只能看，不得自己生产内容，不能写。我在这个网站里能看到什么内容，完全由网站官方来决定。中国三大门户网站：搜狐、新浪、网易，就是 Web1.0 的典型代表。

Web2.0 时代

相比于 Web1.0，Web2.0 的用户不再是内容的被动接收者。用户可以在网络平台上传自己的内容（包括文字、图片、视频等等）；也可以与其他用户进行交流。互联网从 “平台向用户的单向传播”，变成了 “用户与用户的双向互动”。从内容流通的角度来讲，类似于，从 B2C 变成了 C2C。正是因为 Web2.0 的这种特征，Web2.0 时代是自媒体爆发的时代。其实，也就是 UGC 时代，就是用户可以自己生产内容，给用户看，而且大家可以评论，交流，进行双向互动。但是，Web2.0 时代，谁最赚钱？是互联网平台。Web2.0时代最大的问题，就是用户的隐私和数据被第三方平台掌握，在如今数据当家的社会，数据无疑为互联网中最大的财产。第三方平台掌握了网络的控制权，掌握了网络的文明发展进程，看起来更像是一个帝国时代。

Web3.0 时代

Web 3.0 的范式是：用户创造、用户所有、用户控制、协议分配。也就是说，在 Web 3.0 中，用户所创造的数字内容，所有权明确为用户所有，由用户控制，其所创造的价值，根据用户与他人签订的协议进行分配。在这种体系之下，这些数字内容就不再是简单的数据了，而是数字资产，因为它的权利得到了资产级别的保障。这类似数字经济当中的市场经济，确认、尊重和保护个人的数字产权，基于契约进行价值交换。如果市场经济相对于奴隶制度和封建制度极大的释放了生产力，提升了经济水平，那么 Web 3.0 相对于 Web 2.0，对于数字经济的发展，应该具有类似的效应。总结来说，一个网络参与者，只要根据预设好的规则去行事，对整个网络做出贡献，就能够自动获得加密货币的回报。这个过程，就不需要存在集中治理，也不需要把权力交给某个人、某个机构，更不用担心被盗用或者侵犯版权了。

下面我们通过web3.0为例子，分析Algorand的发展前景。实现web3.0的最终理念就是用户创造、用户所有、用户控制、协议分配，这与区块链本身带来的价值不谋而合。也就是所谓区块链3.0(可编程社会)。那么Algorand可以带来什么呢?

在Web3.0中，不可避免的是需要实现数据所有权证明和数据和价值的交换。区块链本身的独特的链式结构为不可篡改提供了天然的条件，但为什么传统的BTC和ETH不能作为web3.0的底层运行环境呢?

首先对于web3.0来说，每秒上链的数据量是庞大的，BTC和ETH所支持的TPS(每秒处理的交易数量)不足以支撑作为web3.0的底层架构，也许可能会说ETH已经可以支持几秒内出块了，但是你要注意的是，ETH系统本身来说是不可扩展的，也就是对于比ETH系统庞大的多的web3.0时代，用户的数量无法支撑和保证区块链的安全性，也就是之前说到的区块链不可能三角。Algorand链为可扩展性的，用户数量不会决定区块链的安全性和交易速度以及去中心化成都，区块在几秒钟内完成，Algorand 的交易吞吐量与大型支付和金融网络相当。Algorand 是第一个提供即时交易最终确定性的区块链。没有分叉。没有不确定性。在web3.0这个大时代下，支持庞大的用户数量无疑是不可避免的一个问题。Algorand不仅在共识机制上面使用ppos来支持无限可扩展性，同时还使用特殊的智能合约保证交易的快速进行。

面对如今能源为主，可持续发展的人类社会，人们没有必要牺牲庞大的能源来换取便利，也就是说对于pow这种共识机制，无疑会在之后被诟病。相比之下，绿色之链”Algorand”其网络碳中性为负的特点更能够脱颖而出。

对于传统的智能合约，Algorand的智能合约更能适应目前的实际条件。用户可以编写大型、计算要求高、特殊和/或复杂的合约，而不会阻塞其他所有人的区块链。与智能合约架构与区块链架构紧密交织的大多数区块链不同，Algorand 的智能合约架构将链下合约执行与区块链共识委员会隔离开来。无论您的专业智能合约需要什么，Algorand 智能合约架构都可以支持匹配的语言和虚拟机。