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Libra共识算法作者Ted Yin访谈_TokenInsight 对话首席

以下为【对话首席】文字整理版:

/ 主持人提问 /TokenInsight 维维

作为Libra背后的共识算法Hotstuff的第一作者,能不能先跟大家简单聊一聊您跟Facebook的渊源以及和Libra的关系?

Ted Yin:其实至今我并不是它们Team的成员,但我跟Libra的团队确实有过一定的邮件往来。在去年秋天,Dahlia就给我说Facebook的人对我们的协议感兴趣,但尚未敲定。

这个过程大概持续了一阵子,不久后Calibra团队敲定了使用我们的协议。现在Dahlia已经从VMware离职,并且去了Calibra。则是跟他们商业上没关系,但是学术上有探讨。

之前你坚持使用PhD在读学生作为你的第一个头衔,其中有什么原因吗?

Ted Yin:其实这个想法很简单,主要是我希望当我自己发声的时候,能够以一个尽量客观,中立的视角去评价自己的和别人的工作。

我们也注意到你目前是Ava Labs的首席架构师了,请问你大概什么时候会毕业,对将来有什么打算?

Ted Yin:其实现在公司初创都没几个人,自然人人都看上去是封疆大吏。至于毕业以后,说实话具体来说没有想好哈哈。毕竟啥时候毕业,对于PhD来说都是个未知数(笑)。不过我可能比较倾向于去工业界做一些研发相关的工作,最好能够lead一个团队的那种~

/ 媒体提问——链闻 龚博 /

怎么看Libra “虽然名为区块链,但本身的结构中并没有区块”“缺乏创新且没有本质突破”的言论?

Ted Yin:其实我当时也吐槽过在我那个专访之前的新闻,那这次让我具体来说说吧。我当时又觉得好笑,又有点点生气。(当然都不是针对平台啦,我是说发这个话的人)

原因很简单,Libra既有“区块”也有“链”。首先如果阅读Libra的大发棋牌APP下载文档就不难发现,其共识协议是基于HotStuff的。我也在他们发布文档前得以简要浏览过。虽然我们HotStuff论文里面没有把“区块”叫做“区块”(block),而是叫作“节点”(node),但是这几乎是一回事——我跟Dahlia还有Mike甚至平时交流都直接将节点称作“区块”,只是在论文写作上,出于一些考量,用node改称。

至于链,HotStuff论文中已经明确地,黑纸白字写了“One-Chain, Two-Chain, Three-Chain”。就算不去读论文,看看插图也应该能看到“区块链”。这个插图,在arXiv的第二版开始就已经有了。

所以我不禁怀疑,如今区块链的“专家”们,或者“深耕”底层共识算法的大发棋牌APP下载“大咖”,是否在质疑前哪怕去看一眼大发棋牌APP下载文档。这其实是我有点生气的原因。

而好笑呢,因为我们作为科研者,当然预期以及接受各种质疑。然而这种说LibraBFT或者HotStuff没有区块也没有链的真是闻所未闻。

至于缺乏创新或者没有突破这一点,我只能说,这个是一个万能的diss,而且也相对主观。我觉得比较合适的回应是:

  1. 协议复杂度从平方降低至线性 ;
  2. 让实用的BFT协议走下神坛,对一个完整的、带有view change的BFT进行解构,并且得到一个实现门槛与同类相比很低的BFT算法 ;
  3. 架起了传统BFT和传统区块链的桥梁。

如果这些都不算“创新”或者“突破”的话,我想知道,专家们有什么高见?以上 🙂

Libra采用了Hotstuff共识算法,它为什么采用呢?Hotstuff算法在性能和安全性有何特点?

Ted Yin:如同之前我提到对Libra团队的学术推广一样,采用HotStuff一方面是我们当时去安利了,另一方面也跟他们实际考察有关。

事实上,我所知道且能透露的是,当时他们参考了不少较为出名的基于quorum(而不是基于PoW)的算法(无论是公司写的那种白皮书,或者是学界认可的算法),然后一个一个去评估:从理论可靠性角度,以及从实际工程落地角度。

后来他们核心开发工程师也向我回顾道,他们很喜欢HotStuff,因为它的共识数据结构是一个没有PoW的区块链,但是又简化并且编码了传统BFT的逻辑和安全性。

此外,我们提出的Pacemaker也对安全性和性能进行了解耦合,这使得他们能放心大胆地去根据Libra的自身需求去实现和调整自己的Pacemaker,且于此同时核心(换届)安全性得以由我们HotStuff中提供的核心逻辑保证,这一部分改动并不大。

这也是我们所希望看到的——具体应用实现自己的Pacemaker,而尽量不要去触碰或者大幅修改我们论文中的主体已被证明安全性的共识部分。不知道以上回答你是否满意~

在Facebook公布Libra使用HotStuff前,HotStuff已经在arXiv上存在了。币圈有一些人认为它是在Tendermint基础上的小修改。对此您有怎样的回应?

Ted Yin:嗯,这个是我在Telegram上和twitter上被人问得最多的问题。不过我最后还是以理服人了(放松捏紧的拳头), 那么正经回答:

看过我写的那篇科研回忆故事的人肯定都知道这个问题的答案。首先,在我加入项目前的早期,HotStuff(那时候还叫hot-stuff)在本质上与Tendermint类似。什么叫“本质上”类似呢?那什么又不一样呢?

当我们做偏理论部分的时候,“本质上”类似或者一样不代表这两个算法一模一样。就像我们说Paxos和Raft本质上一样,也并没有抹杀掉Raft对工业界的巨大贡献。

我们一开始受到了DLS/PBFT/Tenderiment启发以后,从这些协议中提炼共性和它们的核心思路,加以统一和简化,最后得到了一种BFT的“打开方式”。这就是我们所谓的“框架”,如果做过科研或者数学证明的人就会知道,同一个东西往往存在着不同的“打开方式”,这种类似方法论的东西有时甚至比被最后具体成果本身还重要。再后来,我和Dahlia通过这一方法论去进一步改进我们的协议,使得其在质上有了一个飞跃。就酱~

/ 媒体提问——区块律动 张珑馨 /

您个人最喜欢的HotStuff协议的地方是哪里?

Ted Yin:哈哈,这是个令人纠结的问题。总的来说,整体上我喜欢它的简洁和优美,尽管这是一个相当主观的感受。

我觉得它最大的优美之处在于,不像之前的很多协议,它并没有特殊对待换届和非换届情况,而是说只要遵守一些基本的规则,则安全性一直能得以保证,无论有多少个Leader。而你可能不知道,程序员们最讨厌特殊情况了,也最害怕在跟安全相关的地方研究特殊情况。而具体的细节上,我尤为喜欢Pacemaker,毕竟也是我提出的抽象嘛,哈哈。

从共识算法的角度考虑,您觉得目前市场上的这些项目诸多的共识算法,如PoS、PoW、BFT等等,您觉得优劣势都有哪些,跟HotStuff对比,HotStuff具有什么样的优势呢?

Ted Yin:这问题相当有典型性,首先要澄清的一点是PoS或者PoW都不是共识算法,这是一个至今都存在的误区。

我先给大家捋一捋这些代表了啥:PoS和PoW指的一般是一种防止节点大量涌入的机制(即防止Sybil attack),PoW最早已知提出是用来解决垃圾邮件问题的(如果我没记错)。现在人们口中所说的所谓PoW共识实际上是PoW+Blockchain的整体方案,即中本聪共识。其中PoW确实是使得共识产生的根本原因。然而PoS却不是这样。

所谓的“PoS”的协议,是一些传统的基于Quorum的BFT协议(就是用了小学奥数的抽屉原理哈哈!),为了能解决Sybil attack而引入的准入机制。PoS本身只是为了解决传统BFT协议安全性依赖于参与人数,而一旦开放参与则需要对参与可否加以限制的问题。BFT则是对拜占庭共识的统称。所以我认为使用PoS/PoW来分类共识是不妥的……

在这个意义上HotStuff既可以通过PoW机制变成所谓“PoW共识”(类Capser),也可以用PoS来变成所谓“PoS共识”。

那么HotStuff跟市面上诸多共识算法相比有什么优势呢?

抛开那些定义不完整,算法错误的大批假装“共识算法”的白皮书不说,市面上被认为较为靠谱的共识目前大致可以分为两大类,一类是基于中本聪共识(用了PoW加链)改进的各种方案,而另一类基于Quorum的BFT共识则又分为:基于同步模型的共识(比如Dfinity),基于完全异步模型并且依靠概率来取得进展(例如Ben-Or, Hashgraph, Ouroboros),基于“部分异步”模型的共识(大名鼎鼎的PBFT, Tendermint, HotStuff等)。

首先中本聪共识大家都知道非常慢,并且本质上也难以扩容。对于传统共识的这个大分类,虽然有着不同网络模型的共识,但是从工程角度讲,我认为效率最高的是“部分异步”模型。这里就不多作展开了。

HotStuff也属于其中,并且目前是这类模型里面性能最为优异的协议之一。当然,我所在学校的科研团队也在做关于一个概率安全的算法(Snow family,我在的Ava Labs就在基于此类共识),它跟前两者都有很大区别。

总而言之,其实直接比较不同模型的协议不是特别公平,另外他们相对的保证也有不少区别。这个要讲清楚的话,可能就不是一两个小时能够解决的。

Hotstuff这个机制之前是否实际应用过,效果表现如何?

Ted Yin:你是说在这之前有类似HotStuff整体的机制被实现以及商业化吗?据我所知没有。如果这里机制特指的是类DLS的“锁定”机制的话,Tendermint借鉴了这个思路,不过HotStuff的整体机制不单单只是从DLS借鉴了“锁定”机制,也融合了区块链的hash不可篡改以及Quorum证书抽象。

Quorum证书是我们从种种传统共识中反复运用的抽屉原理证明中提炼出来的一个泛化概念,结合锁定机制后,诞生了HotStuff的这套方法论。所以说我觉得如果谈框架的话这是头一次,如果是具体某个细节的话,不一定。你们别搞个大新闻,然后Tendermint粉来爆锤我哟~

/ 媒体提问——链得得 齐灵鸽 /

Hotstuff共识算法是否可以大规模应用?以及有可能最先落地商用的两三个领域是什么,为什么?

Ted Yin:首先这里的“大”规模应用指的是什么规模?其实对于能跑的项目来说,除开基于中本聪共识的比特币以太坊,市面上几乎你再也找不到一个三位数共识节点的系统了。这是有原因的。

Paxos或者Raft,作为CFT(非BFT)共识的代表,推荐的节点数也就5个。像PBFT(按:实用拜占庭容错系统)以及它的变种,在经过了这么多年的科研之后,大部分算法也只是尝试在数十个,或者几十个节点上运行。

所以在我看来,其实如果能落地,真正运行能够跑数百个节点,且真正能够容忍拜占庭错误的话,已经算是一个不错的规模了。这个也和具体应用或者服务有关——在给定应用场景下,多少个节点才能让大家放心?

在数百个节点这一点上HotStuff是肯定适用的,或者至少说,它是优于同类其他共识协议很多的。

我觉得最先落地商用的领域就是类似像Facebook这种大公司的这种需要极为可靠、稳定并且泛用的记录型冗余服务(Log replication service),作为他们去中心化(或者部分去中心化)服务的核心协议。

具体领域的话,我觉得其实这类协议可以做的最大的事情就是对传统银行、金融业造成一定冲击。保守一点可以形成银行巨头之间的联盟链来相互制约监督,激进一点的我觉得可以用来加速很多现有的原本需要人工进行的转账、对账以及合同之类的。

当然数字化农业也是不可不谈的话题,总之我觉得这其实是一种对寡头企业的一种逼迫式革新。小企业可以联盟干倒大寡头,或者逼迫对业务进行公开透明,或者接受同行监督,那么其实对广大消费者来说是有利的。不过如果说我们国内要搞的话,还是要结合国情呀,总之大发棋牌APP下载本身在那里,我也很同时好奇并观察它的走向。

说到金融,最近DeFi 的概念也很火,不知道您有什么样的看法?

Ted Yin:哈哈,首先我要声明我的专业领域是大发棋牌APP下载和理论这块儿。所以我的回答大家就看着玩就好,不要信以为真。

其实说到DeFi,我目前最感兴趣的是Dex。我觉得它火起来一点也不奇怪。因为大家逐渐都意识到了,单单有一个虚拟币自身的转账支付平台是不够的。

举个简单例子来说,目前的交易所本身就是一个极大的中心化平台。相信不少朋友都知道这个中心化的交易所意味着什么。多少次血的教训,多少不为人知的内幕啊。如果说传统证券或者外汇的交易所是有法律法规以及政府监管,这些遍地开花的交易所其实无形之中都是整个所谓去中心化生态中最最薄弱的一环。

不过要构建一个Dex其实并非简单的事情,我之前尝试简单思考过这个问题,发现实现这种DeFi所需要的服务不单单只是共识一样东西。

简单的例子就比如说要进行买卖交易,那么到底怎么匹配买方和卖方的单子呢?如何做到“公平性”是一个非常重要的问题,并且要在没有中心节点的情况下做,其实不是一个简单的问题。

您之前提到了拜占庭容错,能为我们简单解释一下拜占庭容错和异步拜占庭容错(BFT)吗?

Ted Yin:拜占庭容错(BFT)——简单说来,比如说你有1个账本。但是呢,大家都不相信你这个人的人品,所以不会让你一个人来记这个帐。一方面是你可能玩消失 (Crash fault,对应CFT) 另一方面是你可能悄悄修改账本。

那么在这种无法相信具体某个人的情况下,大家还是希望能够建立起一个全局的账本,并且每人分别保管不同的副本。在一个合适的约定下,我只需要相信,众多人里面,坏人是少数,那么大家好人(老实人)的副本最终会是一致的。

这样就算是坏人搞事情,或者老实人被坏人做掉了,大家也依然账目明了。

那么异步BFT是什么意思呢?其实就是你不能之间面见这些分管账本的人,只能发微信。那么问题就来了,当一个人微信偶尔回得慢的时候,你就要犯嘀咕了:这人是变坏了,玩消失,还是说只是网有点卡,或者她来不及回你?

异步网络模型的BFT里面,大家是不知道一个人究竟能回多慢的——你以为她三天不出现就是已经卷款跑了,但是结果她一周以后又出现了,说她去马尔代夫度了蜜月。结果你这边估计账本都变了天了。这就是为什么大家说异步的网络性质使得设计协议变得十分困难。

/ 媒体提问——金色财经 陈颖 /

目前Staking的概念也很火,不知道您有什么样的看法?

Ted Yin:Staking在前文也已经提到过一二了,PoS即(Proof of Stake)。Staking其实在某种意义上是一种替代版的PoW中的Work。

之前我跟一些研究者聊到所谓“公链”和“联盟链”的分别,说到了一个十分有趣的观点。如果你仔细思考这二者区别的话,深挖到底实际上没有一个明显的界限。

对于PoW的公链,它之所以能够人人都能进入系统,是因为其准入机制受到计算能力制约。而如果使用Staking将一些自身不带有PoW的共识算法,例如HotStuff,转化为支持公链的话,其准入机制是钱。

这里就可以提一个问题了,难道计算能力不也是用钱能解决的事情吗?

一个有趣的观察就是依赖PoW保持正确性的共识算法,它们需要浪费电能,效率低下。而且不能把其中的PoW单纯替换到PoS来解决这一问题,想想比特币的块。如果不是算力最高者胜出,而是金钱最多者胜出,会怎么样?

所以从这个角度讲,我觉得Staking的存在是有很大需求以及自然的。至少可以通过调整staking的门槛,来看到准入机制的一些变化。

一个极端例子就是如果将Staking标为天价,例如承包一个比特币50%算力矿池总和所需要付出的金钱。那么这个地方二者(PoW和PoS)又统一了。

您在回忆的文章中写道当初Dahlia和你都在推广科研工作方面作了一些努力,其中代表性的例子是Libra,但是你也提到有别的公司。能透露一些大致信息吗?

Ted Yin:这个问题问得蛮有意思的,其实我和Dahlia都观察到在Libra发布的当天,境外有两家公司在英文自媒体上声称自己也正在使用HotStuff:一家是Cypherium,另外一家是Celo。

当然,我也知道一些低调地正在落地HotStuff实现的公司,比如Prisma和Meter。所以加上Libra,认真考虑实现、或是声称已经实现HotStuff的,我们目前知道的一共有5家。

之前有人提到DeFi,好像Meter就想做DeFi?Prisma应该是跟共享经济有关的。Celo是一个基于手机号码作为身份的电子钱包;Cypherium应该是面向企业的B2B区块链大发棋牌APP下载解决方案,这些是我所知道的。

你对目前的区块链大发棋牌APP下载以及市场的前景有什么看法?

Ted Yin:其实这个问题挺宽泛的,让我来把它变成两个小问题来回答:

首先是,作为相关领域的科研人员,或者从业人员,最最关切的问题就是:区块链,作为一个产业,它起来了吗?它会不会消亡?给出关于这个设问的回答挺困难的,我这里可以分享一下我的直接感受。

简单来说,站在学术的角度,我觉得它现在其实还不够格被成为“工业界”。很多学者诅咒它,很多论文被拒稿,还有很多白皮书在被制造。而站在创业者的角度,你看到的是周围的潜在竞争对手在吹嘘一些不存在的东西;在你勤勤恳恳写每一行代码,学习每一个概念的时候,他们已经测试网了;在你终于完成一个勉强能跑的程序时,他们已经割完一波韭菜走人了。区块链永远是争议领域,甚至有人说它不是个学术领域。

这个意味着它要灭亡了吗?不是的。我觉得我们更像是站在一个十字路口。人群之中不乏看热闹的,搞传销的,但也不乏意志坚定的。我跟不同的圈子里的人有过一些接触,不算多但是很杂,国内国外的都有。我一开始其实是带着一种否定地态度去看待这个“产业”,这个领域。但是后来我逐渐发现,这个乱象之中也有那些勇士,尽管他们可能现在默默无闻,尽管大家现在关心的都是诸如TRON之类的项目。我相信这些人,只要他们精神不灭,等潮水褪去,便是未来。

另外一个问题就是市场的前景:我觉得这里更多的是搞清楚这些酷炫的大发棋牌APP下载能用来做什么,而这一步首先要从落实这些酷炫的大发棋牌APP下载开始。

人都是复杂的,人最难相信的是人。所以当我们开始不再相信具体某一个人时,我们便相信了人,取得了共识。我觉得这种矛盾是区块链最大的魅力所在。既然现在大发棋牌APP下载逐渐有了落地的机会,我认为市场应该也会随之而来。


邀行业首席,谈市场现状,见趋势未来!第14期《对话首席》线上直播,于7月19日(周五)上午11点举办。

本次《对话首席》特邀Facebook Libra背后共识算法第一作者、康奈尔在读博士、Ava Labs 联合创始人及首席架构师Ted Yin作为主嘉宾。

同时我们另邀链闻区块律动、链得得和金色财经作为媒体观察团。

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