Algorand 是一个去中心化网络，旨在解决同时实现速度、安全和去中心化的区块链三难困境。 Algorand 由计算机科学家和麻省理工学院教授 Silvio Micali 于 2019 年 6 月推出，是一个无需许可的开源区块链网络，任何人都可以在其上构建。 Algorand 旨在成为一个以支付为中心的网络，具有快速交易并非常注重实现近乎即时的最终确定——这意味着每秒处理超过 1,000 笔交易 (TPS)，并在不到五秒的时间内实现交易最终确定。

Algorand 使用权益证明 (PoS) 共识机制，并将验证者奖励分配给其原生 ALGO 加密货币的所有持有者。 通过强大的吞吐量能力和公平的社区激励，Algorand 能够管理全球广泛使用和各种用例的高吞吐量需求。

作为依赖 Staking 的公共智能合约区块链，Algorand 目前能够托管去中心化应用程序 (dApp) 开发并提供可扩展性。 以太坊上不断上涨的 gas 费用促使许多 dApp 开发人员和去中心化金融 (DeFi) 交易者寻找替代的区块链解决方案，一些人转向 Algorand 作为 dApp 开发和 DeFi 应用程序的以太坊替代方案。

Algorand 还允许开发人员使用 Algorand 标准资产 (ASA) 协议来创建新代币或将现有代币转移到 Algorand 生态系统。 例如，像 USDT 和 USDC 这样的稳定币也作为 ASA 存在于 Algorand 区块链上，与以太坊上的典型交易相比，它们享有更高的吞吐量和更低的交易费用。 此外，随着中央银行继续研究托管其中央银行数字货币 (CBDC) 的网络，Algorand 已成为一个可行的选择，并已被选为托管马绍尔群岛 CBDC。

Algorand 的原生加密货币：ALGO

ALGO 是原生的 Algorand 加密货币，是其网络结构的基石。 作为 Algorand 独特协议设计的一部分，支付给验证者生产区块的奖励在所有 ALGO 代币持有者之间分配和分配，而不是仅奖励给区块生产者。 这意味着截至 2021 年 2 月，所有 ALGO 代币持有者可以获得约 7.5% 的年收益率（APY）。奖励分配大约每 10 分钟进行一次，旨在鼓励用户加入 Algorand 质押平台并加速去中心化之路 .

为了使这个过程更加简单，用户不必在区块生产和验证过程中实际“抵押”代币，而只需将 ALGO 保存在非托管钱包或交易所中即可获得奖励。 从这个意义上说，Algorand 已经实现了近乎自动化，因为质押者可以在支持网络的同时被动持有 ALGO。ALGO 币有 100 亿的硬性供应上限，分配如下：

前五年将发行 30 亿 ALGO（包括 2500 万枚 ALGO 硬币的初始拍卖）。
预计 17.5 亿 ALGO 将随着时间的推移分配作为参与节点的奖励。
25 亿 ALGO 将随着时间的推移分配给中继节点。
25 亿 ALGO 预留给 Algorand 基金会和 Algorand Inc。
2.5 亿 ALGO 将分配给最终用户拨款。
与许多致力于优化公平硬币分配过程的基于区块链的项目一样，Algorand 对其 ALGO 硬币的去中心化是一个迭代过程。 Algorand 基金会目前持有大量 ALGO，批评人士称这使得该协议在短期内集中化。 然而，Agorand 的民主化奖励分配机制旨在在更长的时间内缓解网络中心化。

Algorand 协议结构

Algorand 具有独特的两层区块链结构。 基础层支持智能合约、资产创建和资产之间的原子交换。 所有这些过程都发生在 Algorand 区块链的第 1 层，这有助于确保安全性和兼容性。

在 Algorand 网络的第一层，平台和用户可以创建代表 Algorand 区块链上的新代币或现有代币的 ASA。 这类似于 ERC-20 代币在以太坊网络上的运作方式。 在安全性方面，Algorand 平台上的简单智能合约作为第 1 层 Algorand 智能合约 (ASC1) 执行，这意味着它们保持与共识协议本身相同的安全级别。

Algorand 的第二层保留用于更复杂的智能合约和 dApp 开发。 正是网络在第 1 层和第 2 层之间的这种分叉使 Algorand 能够如此高效地处理交易。 随着更复杂的智能合约发生在链外，简单的交易可以在第 1 层上更快地处理，而不会被更大、更复杂的智能合约所困扰。

Algorand Staking 机制：纯权益证明

Algorand 使用一种独特的权益证明变体，称为纯权益证明 (PPoS)。 PPoS 是一种高度民主化的 PoS 共识机制，参与和保护网络的最低赌注要求很低——只需要 1 个 ALGO 硬币即可参与。 相比之下：以太坊 2.0 需要最低 32 以太币 (ETH) 的股份，这一数额为用户设置了更高的进入门槛。 相反，较低的最低质押要求可能会对网络安全产生不利影响，因为当网络参与者没有在网络上质押大量价值时，他们可能不太愿意采取最佳行为方式。

PPoS 下的 Algorand 区块生产

在权益证明网络上，随机选择验证器节点来确认区块中的交易数据。 Algorand 的 PPoS 共识机制采用由提议和投票组成的两阶段出块过程。 Algorand 网络的任何成员都可以通过质押 ALGO 并生成有效的参与密钥成为参与节点来参与提议和投票过程。 参与节点由另一种类型的 Algorand 网络节点 – 中继节点 – 协调，它们促进参与节点之间的通信，不直接参与提议或投票。

在提议阶段，选择一个区块领导者来提议当前区块。 区块领导者是通过 Algorand 的可验证随机函数 (VRF) 选择的——这是一种可证明的随机机制，随机选择节点，但按其各自权益的相对大小加权。 区块领导者是通过他们的私人参与密钥秘密分配的，这意味着只有区块领导者知道它已被分配到提议区块。 VRF 提供加密证明，允许区块领导者轻松且可验证地证明其作为当前区块领导者的状态。 这种方法提供了额外的网络安全性，因为恶意行为者无法在实际提议块本身之前知道随机指定的块领导者是谁，从而减少了针对块领导者企图破坏网络的机会。

在区块提议之后，我们进入投票阶段，参与节点被随机选举到一个委员会，负责确保当前区块中没有发生双花、超支或其他问题。 如果法定人数同意一切正常，则该区块将被添加到区块链中。 如果检测到恶意活动，网络将进入恢复模式，从而丢弃该块并选举新的块领导者。

有点争议的是，Algorand 没有使用斜线。 这意味着节点不能因为提出坏块而减少其抵押余额。 相反，网络进入恢复模式并继续运行。 虽然这通过从错误中快速转移来提高速度和效率，但有些人批评 Algorand 的区块生产系统的这一方面，因为它缺乏任何惩罚网络上不诚实行为的机制。

使用这种出块方法，不能同时为同一个槽提出两个块，这意味着区块链永远不应该有分叉。 一旦一个区块出现，它就已经达成共识，用户可以立即依赖它，从而消除了大量的网络延迟。

Algorand 基金会

Algorand 于 2019 年推出，是一个相对年轻的协议。 一个名为 Algorand 基金会的非营利组织负责监督 Algorand Inc. 和 Algorand 协议本身的资金和开发。 Algorand 基金会支持大学和教育环境中的开发人员教育。 其全球大学计划包括麻省理工学院、加州大学伯克利分校等著名大学以及世界各地的其他领先机构。 Algorand 基金会还赞助区块链活动、黑客马拉松、教育课程和认证。

Algorand 基金会在 2020 年进一步启动了两个加速器计划——Algorand Asia Accelerator 和 Algorand Europe Accelerator——它们专注于协助正在进行的项目和有兴趣在 Algorand 上进行构建的开发人员。 这些计划为有前景的项目提供从战略制定到启动的端到端支持，以帮助 Algorand 生态系统发展壮大。

作为区块链领域的新人，Algorand 已经被证明是一个强大的平台，具有强大的技术创新、开发人员支持和实际用例。 Algorand 高度公平的代币奖励结构和共识机制正在开创区块链的新标准，人们对 Algorand 努力的期望也在快速增长。