Algorand 的共識機制

純權益證明（PPoS）協議

Algorand 的純權益證明（PPoS）協議通過允許所有持有 ALGO 代幣的用戶按持有比例參與共識來達成網絡共識。與傳統的權益證明（PoS）系統不同，PPoS 不要求代幣被鎖定或委託，而是允許用戶始終保持對其代幣的完全控制，從而確保共識過程的去中心化和可及性。

在 PPoS 機制中，共識過程包括三個主要步驟：

1. 區塊提議：隨機選取代幣持有者提議新區塊，被選中的概率與其持有的 ALGO 數量成正比。
2. 軟投票：一個隨機選出的委員會對提議的區塊進行審核，並投票篩選出最有效的區塊進入下一階段。
3. 認證投票：委員會對選定的區塊進行認證，並最終確認其加入區塊鏈。

該系統避免了工作量證明（Proof-of-Work）的高能耗需求，既高效又包容。可驗證隨機函數（VRFs）的使用確保了選舉過程的隨機性和防篡改性。

Algorand 的拜占庭協議（Byzantine Agreement Protocol）

Algorand 使用的拜占庭協議（BA 協議）確保即使一些參與者表現惡意，也能夠達成共識。該協議假設大多數權益由誠實的參與者持有。

Algorand 的 BA 協議依賴於委員會，這些委員會是從網絡中隨機選出的一個小型子集。委員會執行以下功能：

• 提議區塊：委員會驗證並提議區塊，以便將其添加到區塊鏈中。
• 投票：使用安全的投票過程來最終確定區塊，確保僅有效的交易被包含。

該協議設計為安全、高效和可擴展的。隨機選取委員會成員和加密證明確保惡意行為者無法預測或影響這一過程。

可驗證隨機函數（Verifiable Random Functions, VRFs）

VRF 是生成可證明隨機輸出的加密工具。Algorand 使用 VRF 來確保共識過程的公平性和不可預測性。

• 隨機選擇：VRF 隨機選擇參與者進行區塊提議和委員會成員的選舉，使得無法預測誰會被選中。
• 透明性：VRF 的輸出可以由其他參與者獨立驗證，確保選舉過程的可信度。

這種隨機性通過防止有針對性的攻擊並確保共識決策保持公正，增強了安全性。

要點

• Algorand 的 PPoS 協議允許代幣持有者在不鎖定資金的情況下參與共識。
• 拜占庭協議通過隨機委員會選擇機制確保區塊的安全最終確認。
• 可驗證隨機函數（VRFs）在共識過程中增強了公平性和安全性。
• Algorand 的設計可防止分叉，並具備抵禦常見區塊鏈攻擊的能力。
• 該系統假設大部分權益由誠實參與者持有，以維護網絡安全性。