Facebook Libra背後共識演算法第一作者首次中文平台深度訪談

邀行業首席，談市場現狀，見趨勢未來！第14期《對話首席》線上直播，於7月19日（周五）上午11點舉辦。

本次《對話首席》特邀Facebook Libra背後共識演算法第一作者、康奈爾在讀博士、Ava Labs 聯合創始人及首席架構師Ted Yin作為主嘉賓。

同時我們另邀鏈聞、區塊律動、鏈得得和金色財經作為媒體觀察團。

《對話首席》也歡迎交易所、錢包、挖礦等區塊鏈各領域首席，參與到我們的活動中來，共同為行業的發展建言獻策。

以下為【對話首席】文字整理版：

/?第一環節：主持人提問?/

1. TokenInsight 維維：作為Libra背後的共識演算法Hotstuff的第一作者，能不能先跟大家簡單聊一聊您跟Facebook的淵源以及和Libra的關係？

Ted Yin：其實至今我並不是它們Team的成員，但我跟Libra的團隊確實有過一定的郵件往來。在去年秋天，Dahlia就給我說Facebook的人對我們的協議感興趣，但尚未敲定。

這個過程大概持續了一陣子，不久後Calibra團隊敲定了使用我們的協議。現在Dahlia已經從VMware離職，並且去了Calibra。則是跟他們商業上沒關係，但是學術上有探討。

2. 之前你堅持使用PhD在讀學生作為你的第一個頭銜，其中有什麼原因嗎？

Ted Yin：其實這個想法很簡單，主要是我希望當我自己發聲的時候，能夠以一個盡量客觀，中立的視角去評價自己的和別人的工作。

3. 我們也注意到你目前是Ava Labs的首席架構師了，請問你大概什麼時候會畢業，對將來有什麼打算？

Ted Yin：其實現在公司初創都沒幾個人，自然人人都看上去是封疆大吏。至於畢業以後，說實話具體來說沒有想好哈哈。畢竟啥時候畢業，對於PhD來說都是個未知數（笑）。不過我可能比較傾向於去工業界做一些研發相關的工作，最好能夠lead一個團隊的那種～

/?第二環節：媒體提問——鏈聞?/

鏈聞 龔博：1. 怎麼看Libra 「雖然名為區塊鏈，但本身的結構中並沒有區塊」「缺乏創新且沒有本質突破」的言論？

Ted Yin：其實我當時也吐槽過在我那個專訪之前的新聞，那這次讓我具體來說說吧。我當時又覺得好笑，又有點點生氣。（當然都不是針對平台啦，我是說發這個話的人）

原因很簡單，Libra既有「區塊」也有「鏈」。首先如果閱讀Libra的技術文檔就不難發現，其共識協議是基於HotStuff的。我也在他們發布文檔前得以簡要瀏覽過。雖然我們HotStuff論文裡面沒有把「區塊」叫做「區塊」（block），而是叫作「節點」（node），但是這幾乎是一回事——我跟Dahlia還有Mike甚至平時交流都直接將節點稱作「區塊」，只是在論文寫作上，出於一些考量，用node改稱。

至於鏈，HotStuff論文中已經明確地，黑紙白字寫了「One-Chain, Two-Chain, Three-Chain」。就算不去讀論文，看看插圖也應該能看到「區塊鏈」。這個插圖，在arXiv的第二版開始就已經有了。

所以我不經懷疑，如今區塊鏈的「專家」們，或者「深耕」底層共識演算法的技術「大咖」，是否在質疑前哪怕去看一眼技術文檔。這其實是我有點生氣的原因。

而好笑呢，因為我們作為科研者，當然預期以及接受各種質疑。然而這種說LibraBFT或者HotStuff沒有區塊也沒有鏈的真的是聞所未聞。

至於缺乏創新或者沒有突破這一點，我只能說，這個是一個萬能的diss，而且也相對主觀。我覺得比較合適的回應是：

1）協議複雜度從平方降低至線性 ；

2）讓實用的BFT協議走下神壇，對一個完整的、帶有view change的BFT進行解構，並且得到一個實現門檻與同類相比很低的BFT演算法 ；

3）架起了傳統BFT和傳統區塊鏈的橋樑。

如果這些都不算「創新」或者「突破」的話，我想知道，專家們有什麼高見？以上

2. Libra採用了Hotstuff共識演算法，它為什麼採用呢？Hotstuff演算法在性能和安全性有何特點？

Ted Yin：如同之前我提到對Libra團隊的學術推廣一樣，採用HotStuff一方面是我們當時去安利了，另一方面也跟他們實際考察有關。

事實上，我所知道且能透露的是，當時他們參考了不少較為出名的基於quorum（而不是基於PoW）的演算法（無論是公司寫的那種白皮書，或者是學界認可的演算法），然後一個一個去評估：從理論可靠性角度，以及從實際工程落地角度。

後來他們核心開發工程師也向我回顧道，他們很喜歡HotStuff，因為它的共識數據結構是一個沒有PoW的區塊鏈，但是又簡化並且編碼了傳統BFT的邏輯和安全性。

此外，我們提出的Pacemaker也對安全性和性能進行了解耦合，這使得他們能放心大膽地去根據Libra的自身需求去實現和調整自己的Pacemaker，且於此同時核心（換屆）安全性得以由我們HotStuff中提供的核心邏輯保證，這一部分改動並不大。

這也是我們所希望看到的——具體應用實現自己的Pacemaker，而盡量不要去觸碰或者大幅修改我們論文中的主體已被證明安全性的共識部分。不知道以上回答你是否滿意~

3. 在Facebook公布Libra使用HotStuff前，HotStuff已經在arXiv上存在了。幣圈有一些人認為它是在Tendermint基礎上的小修改。對此您有怎樣的回應？

Ted Yin：嗯，這個是我在Telegram上和twitter上被人問得最多的問題。不過我最後還是以理服人了（放鬆捏緊的拳頭）， 那麼正經回答：

看過我寫的那篇科研回憶故事的人肯定都知道這個問題的答案。首先，在我加入項目前的早期，HotStuff（那時候還叫hot-stuff）在本質上與Tendermint類似。什麼叫「本質上」類似呢？那什麼又不一樣呢？

當我們做偏理論部分的時候，「本質上」類似或者一樣不代表這兩個演算法一模一樣。就像我們說Paxos和Raft本質上一樣，也並沒有抹殺掉Raft對工業界的巨大貢獻。

我們一開始受到了DLS/PBFT/Tenderiment啟發以後，從這些協議中提煉共性和它們的核心思路，加以統一和簡化，最後得到了一種BFT的「打開方式」。這就是我們所謂的「框架」，如果做過科研或者數學證明的人就會知道，同一個東西往往存在著不同的「打開方式」，這種類似方法論的東西有時甚至比被最後具體成果本身還重要。再後來，我和Dahlia通過這一方法論去進一步改進我們的協議，使得其在質上有了一個飛躍。就醬~

/ 媒體提問——區塊律動?/

區塊律動 張瓏馨：1. 您個人最喜歡的HotStuff協議的地方是哪裡？

Ted Yin：哈哈，這是個令人糾結的問題。總的來說，整體上我喜歡它的簡潔和優美，儘管這是一個相當主觀的感受。

我覺得它最大的優美之處在於，不像之前的很多協議，它並沒有特殊對待換屆和非換屆情況，而是說只要遵守一些基本的規則，則安全性一直能得以保證，無論有多少個Leader。而你可能不知道，程序員們最討厭特殊情況了，也最害怕在跟安全相關的地方研究特殊情況。而具體的細節上，我尤為喜歡Pacemaker，畢竟也是是我提出的抽象嘛哈哈。

2. 從共識演算法的角度考慮，您覺得目前市場上的這些項目諸多的共識演算法，如PoS、PoW、BFT等等，您覺得優劣勢都有哪些，跟HotStuff對比，HotStuff具有什麼樣的優勢呢？

Ted Yin：這問題相當有典型性，首先要澄清的一點是PoS或者PoW都不是共識演算法，這是一個至今都存在的誤區。

我先給大家捋一捋這些代表了啥。PoS和PoW指的一般是一種防止節點大量湧入的機制（即防止Sybil attack），PoW最早已知提出是用來解決垃圾郵件問題的（如果我沒記錯）。現在人們口中所說的所謂PoW共識實際上是PoW Blockchain的整體方案，即中本聰共識。其中PoW確實是使得共識產生的根本原因。然而PoS卻不是這樣。

所謂的「PoS」的協議，是一些傳統的基於Quorum的BFT協議（就是用了小學奧數的抽屜原理哈哈！），為了能解決Sybil attack而引入的准入機制。PoS本身只是為了解決傳統BFT協議安全性依賴於參與人數，而一旦開放參與則需要對參與可否加以限制的問題。BFT則是對拜占庭共識的統稱。所以我認為使用PoS/PoW來分類共識是不妥的……

在這個意義上HotStuff既可以通過PoW機制變成所謂「PoW共識」（類Capser），也可以用PoS來變成所謂「PoS共識」。

那麼HotStuff跟市面上諸多共識演算法相比有什麼優勢呢？

拋開那些定義不完整，演算法錯誤的大批假裝「共識演算法」的白皮書不說，市面上被認為較為靠譜的共識目前大致可以分為兩大類，一類是基於中本聰共識（用了PoW加鏈）改進的各種方案，而另一類基於Quorum的BFT共識則又分為：基於同步模型的共識（比如Dfinity），基於完全非同步模型並且依靠概率來取得進展（例如Ben-Or, Hashgraph, Ouroboros），基於「部分非同步」模型的共識（大名鼎鼎的PBFT, Tendermint, HotStuff等）。

首先中本聰共識大家都知道非常慢，並且本質上也難以擴容。對於傳統共識的這個大分類，雖然有著不同網路模型的共識，但是從工程角度講，我認為效率最高的是「部分非同步」模型。這裡就不多作展開了。

HotStuff也屬於其中，並且目前是這類裡面性能最為優異的協議之一。當然，我在學校的科研也在做關於一個概率安全的演算法（Snow family，我在的Ava Labs就在基於此類共識），它跟前兩者都有很大區別。

總而言之，其實直接比較不同模型的協議不是特別公平，另外他們相對的保證也有不少區別。這個要講清楚的話，可能就不是一兩個小時能夠解決的。

3. Hotstuff這個機制之前是否實際應用過，效果表現如何？

Ted Yin：你是說在這之前有類似HotStuff整體的機制被實現以及商業化嗎？據我所知沒有。如果這裡機制特指的是類DLS的「鎖定」機制的話，Tendermint借鑒了這個思路，不過HotStuff的整體機制不單單只是從DLS借鑒了「鎖定」機制，也融合了區塊鏈的hash不可篡改以及Quorum證書抽象。

Quorum證書是我們從種種傳統共識中反覆運用的抽屜原理證明中提煉出來的一個泛化概念，結合鎖定機制後，誕生了HotStuff的這套方法論。所以說我覺得如果談框架的話這是頭一次，如果是具體某個細節的話，不一定。你們別搞個大新聞 然後Tendermint粉來爆錘我喲~

/ 媒體提問——鏈得得 /

鏈得得?齊靈鴿：1. Hotstuff共識演算法是否可以大規模應用？以及有可能最先落地商用的兩三個領域是什麼，為什麼？

Ted Yin：首先這裡的「大」規模應用指的是什麼規模？其實對於能跑的項目來說，除開基於中本聰共識的比特幣和以太坊，市面上幾乎你再也找不到一個三位數共識節點的系統了。這是有原因的。

Paxos或者Raft，作為CFT（非BFT）共識的代表，推薦的節點數也就5個。像PBFT以及它的變種，在經過了這麼多年的科研之後，大部分演算法也只是嘗試在數十個，或者幾十個節點上運行。

所以在我看來，其實如果能落地，真正運行能夠跑數百個節點，且真正能夠容忍拜占庭錯誤的話，已經算是一個不錯的規模了。這個也和具體應用或者服務有關——在給定應用場景下，多少個節點才能讓大家放心？

在數百個節點這一點上HotStuff是肯定適用的，或者至少說，它是優於同類其他共識協議很多的。

我覺得最先落地商用的領域就是類似像Facebook這種大公司的這種需要極為可靠、穩定並且泛用的記錄型冗餘服務（Log replication service），作為他們去中心化（或者部分去中心化）服務的核心協議。

具體領域的話，我覺得其實這類協議可以做的最大的事情就是對傳統銀行、金融業造成一定衝擊。保守一點可以形成銀行巨頭之間的聯盟鏈來相互制約監督，激進一點的我覺得可以用來加速很多現有的原本需要人工進行的轉賬、對賬以及合同之類的。

當然數字化農業也是不可不談的話題，總之我覺得這其實是一種對寡頭企業的一種逼迫式革新。小企業可以聯盟干倒大寡頭，或者逼迫對業務進行公開透明，或者接受同行監督，那麼其實對廣大消費者來說是有利的。不過如果說我們國內要搞的話 還是要結合國情呀，總之技術本身在那裡，我也很同時好奇並觀察它的走向。

2. 說到金融，最近DeFi 的概念也很火，不知道您有什麼樣的看法？

Ted Yin：哈哈，首先我要聲明我的專業領域是技術和理論這塊兒。所以我的回答大家就看著玩就好，不要信以為真。

其實說到DeFi，我目前最感興趣的是Dex。我覺得它火起來一點也不奇怪。因為大家逐漸都意識到了，單單有一個虛擬幣自身的轉賬支付平台是不夠的。

舉個簡單例子來說，目前的交易所本身就是一個極大的中心化平台。相信不少朋友都知道這個中心化的交易所意味著什麼。多少次血的教訓，多少不為人知的內幕啊。如果說傳統證券或者外匯的交易所是有法律法規以及政府監管，這些遍地開花的交易所其實無形之中都是整個所謂去中心化生態中最最薄弱的一環。

不過要構建一個Dex其實並非簡單的事情，我之前嘗試簡單思考過這個問題，發現實現這種DeFi所需要的服務不單單只是共識一樣東西。

簡單的例子就比如說要進行買賣交易，那麼到底怎麼匹配買方和賣方的單子呢？如何做到「公平性」是一個非常重要的問題，並且要在沒有中心節點的情況下做，其實不是一個簡單的問題。

3.，您之前提到了拜占庭容錯，能為我們簡單解釋一下拜占庭容錯和非同步拜占庭容錯（BFT）嗎？

Ted Yin：拜占庭容錯（BFT）——簡單說來，比如說你有1個賬本。但是呢，大家都不相信你這個人的人品，所以不會讓你一個人來記這個帳。一方面是你可能玩消失 （Crash fault，對應CFT） 另一方面是你可能悄悄修改賬本。

那麼在這種無法相信具體某個人的情況下，大家還是希望能夠建立起一個全局的賬本，並且每人分別保管不同的副本。在一個合適的約定下，我只需要相信，眾多人裡面，壞人是少數，那麼大家好人（老實人）的副本最終會是一致的。

這樣就算是壞人搞事情，或者老實人被壞人做掉了，大家也依然賬目明了。

那麼非同步BFT是什麼意思呢？其實就是你不能之間面見這些分管賬本的人，只能發微信。那麼問題就來了，當一個人微信偶爾回得慢的時候，你就要犯嘀咕了：這人是變壞了，玩消失，還是說只是網有點卡，或者她來不及回你？

非同步網路模型的BFT裡面，大家是不知道一個人究竟能回多慢的——你以為她三天不出現就是已經捲款跑了，但是結果她一周以後又出現了，說她去馬爾地夫度了蜜月。結果你這邊估計賬本都變了天了。這就是為什麼大家說非同步的網路性質使得設計協議變得十分困難。

/ 媒體提問——金色財經 /

金色財經?陳穎：1.?目前Staking的概念也很火，不知道您有什麼樣的看法？

Ted Yin：Staking在前文也已經提到過一二了，PoS即（Proof of Stake）。Staking其實在某種意義上是一種替代版的PoW中的Work。

之前我跟一些研究者聊到所謂「公鏈」和「聯盟鏈」的分別，說到了一個十分有趣的觀點。如果你仔細思考這二者區別的話，深挖到底實際上沒有一個明顯的界限。

對於PoW的公鏈，它之所以能夠人人都能進入系統，是因為其准入機制受到計算能力制約。而如果使用Staking將一些自身不帶有PoW的共識演算法，例如HotStuff，轉化為支持公鏈的話，其准入機制是錢。

這裡就可以提一個問題了，難道計算能力不也是用錢能解決的事情嗎？

一個有趣的觀察就是依賴PoW保持正確性的共識演算法，它們需要浪費電能，效率低下。而且不能把其中的PoW單純替換到PoS來解決這一問題，想想比特幣的塊。如果不是算力最高者勝出，而是金錢最多者勝出，會怎麼樣？

所以從這個角度講，我覺得Staking的存在是有很大需求以及自然的。至少可以通過調整staking的門檻，來看到准入機制的一些變化。一個極端例子就是如果將Staking標為天價，例如承包一個比特幣50%算力礦池總和所需要付出的金錢。那麼這個地方二者（PoW和PoS）又統一了。

2. 您在回憶的文章中寫道當初Dahlia和你都在推廣科研工作方面作了一些努力，其中代表性的例子是Libra，但是你也提到有別的公司。能透露一些大致信息嗎？

Ted Yin：這個問題問得蠻有意思的，其實我和Dahlia都觀察到在Libra發布的當天，境外有兩家公司在英文自媒體上聲稱自己也正在使用HotStuff：一家是Cypherium，另外一家是Celo。

當然，我也知道一些低調地正在落地HotStuff實現的公司，比如Prisma和Mete。所以加上Libra，認真考慮實現、或是聲稱已經實現HotStuff的，我們目前知道的一共有5家。

之前有人提到DeFi，好像Meter就想做DeFi?Prisma應該是跟共享經濟有關的。Celo是一個基於手機號碼作為身份的電子錢包；Cypherium應該是面向企業的B2B區塊鏈技術解決方案，這些是我所知道的。

3. 你對目前的區塊鏈技術以及市場的前景有什麼看法？

Ted Yin：其實這個問題挺寬泛的，讓我來把它變成兩個小問題來回答：

首先是，作為相關領域的科研人員，或者從業人員，最最關切的問題就是：區塊鏈，作為一個產業，它起來了嗎？它會不會消亡？給出關於這個設問的回答挺困難的，我這裡可以分享一下我的直接感受。

簡單來說，站在學術的角度，我覺得它現在其實還不夠格被成為「工業界」。很多學者詛咒它，很多論文被拒稿，還有很多白皮書在被製造。而站在創業者的角度，你看到的是周圍的潛在競爭對手在吹噓一些不存在的東西；在你勤勤懇懇寫每一行代碼，學習每一個概念的時候，他們已經測試網了；在你終於完成一個勉強能跑的程序時，他們已經割完一波韭菜走人了。區塊鏈永遠是爭議領域，甚至有人說它不是個學術領域。

這個意味著它要滅亡了嗎？不是的。我覺得我們更像是站在一個十字路口。人群之中不乏看熱鬧的，搞傳銷的，但也不乏意志堅定的。我跟不同的圈子裡的人有過一些接觸，不算多但是很雜，國內國外的都有。我一開始其實是帶著一種否定地態度去看待這個「產業」，這個領域。但是後來我逐漸發現，這個亂象之中也有那些勇士，儘管他們可能現在默默無聞，儘管大家現在關心的都是諸如TRON之類的項目。我相信這些人，只要他們精神不滅，等潮水褪去，便是未來。

另外一個問題就是市場的前景：我覺得這裡更多的是搞清楚這些酷炫的技術能用來做什麼，而這一步首先要從落實這些酷炫的技術開始。人都是複雜的，人最難相信的是人。所以當我們開始不再相信具體某一個人時，我們便相信了人，取得了共識。我覺得這種矛盾是區塊鏈最大的魅力所在。既然現在技術逐漸有了落地的機會，我認為市場應該也是有的。

（作者：TokenIn，內容來自鏈得得內容開放平台「得得號」；本文僅代表作者觀點，不代表鏈得得官方立場）

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