以太坊與Solana的技術競賽：共識機制的新探索

以太坊正在進行供給側改革。在"無限花園"夢想破滅後，Vitalik調整了對L2/Rollup的策略，更積極地防守L1賽道。以太坊主網的"提速降費"計劃已被提上日程，轉向Risc-V只是開始，未來如何在效率上趕上甚至超越Solana將成爲重點。

與此同時，Solana持續擴大消費需求場景。Solana的回應是"擴大規模或消亡"，堅定不移地走做大做強L1之路。除了某交易公司研發的Firedancer進入部署流程外，在近期紐約Solana大會上，Anza團隊的Alpenglow共識協議引起了廣泛關注。

以太坊的終極目標是成爲世界計算機，巧合的是，Alpenglow也有同樣的願景。

大規模節點時代的20%安全共識

從比特幣開始，節點數量和分散程度一直被視爲衡量區塊鏈網路去中心化程度的重要指標。爲避免集中化，安全門檻通常被設定在33%，即任何單一實體都不應超過這一比例。

在資本效率的推動下，比特幣挖礦最終走向了礦池集羣，以太坊則成爲了某些staking服務提供商和中心化交易所的主要舞臺。當然，這並不意味着這些實體能夠控制網路運行，在"維護網路-獲取激勵/管理費"的模式下，他們並無作惡動機。

然而，評估網路健康度必須考慮其規模。例如，在一個僅有3人的小團體中，需要2/3贊同才能稱得上有效運行，僅追求任意1/3的最低限度安全保障是沒有意義的，因爲剩餘兩者很容易串通，作惡成本極低，收益卻很高。

相比之下，在一個擁有10000個節點的大規模網路中，就沒必要追求2/3的多數票。在激勵模式之外，大多數節點互不相識，大型staking服務提供商和交易所之間的共同作惡協調成本也過高。

那麼，如果我們適當降低節點數量和共識比例，是否能實現"提速降費"？

Alpenglow就是基於這種思路設計的。它計劃保持約1500個節點的規模，同時將安全共識降低到20%。這不僅可以提高節點確認速度，爲節點賺取更多主網激勵，還可以鼓勵節點規模的擴大，比如增至1萬左右。

這種做法是否會產生1+1>2的效果，還是會突破現有安全機制，仍有待觀察。

Alpenglow的技術創新

Alpenglow的理論基礎是，在大規模節點時代，不需要太高的共識數量。因爲在PoS機制下，作惡者需要動用巨額資本才能控制網路。即使是20%的規模，以目前價格計算，以太坊需要200億美元，Solana也需要100億美元。

在具體實踐上，Alpenglow將整個流程大致分爲Rotor、Votor和Repair三個部分。從某種程度上說，Alpenglow是對Turbine機制的深度改造。

Turbine是Solana的區塊廣播機制，負責傳播區塊信息以達到全部節點進行共識確認的目的。與早期以太坊使用的Gossip協議不同，Turbine採用了一種分級傳播的方式：

1. 每個週期內，將節點分爲Leader、Relay以及普通節點，只有Leader節點可以發送區塊廣播信息。
2. 少數Relay節點接收信息後繼續廣播給更多普通節點，形成一個類似樹狀結構的Turbine Tree。

在Alpenglow中，這一機制的變種被稱爲Rotor，本質上是一種有序的區塊消息傳播方式，其中任何Leader或Relay節點都不是固定的。

Votor則是節點確認機制。在Alpenglow的設想中，如果首輪節點投票達到80%比例（滿足20%以上的最低限度），就可以直接快速通過。如果首輪投票介於60%到80%之間，則可以開啓第二輪投票，再次超過60%即可最終確認。

如果還不能達成共識，就會啓動Repair機制。不過，這種情況類似於Optimistic Rollup的挑戰期，如果真的走到這一步，協議很可能會面臨嚴重問題。

與簡單地增加硬件資源來提高帶寬不同，Alpenglow的目標是減少區塊共識生成過程。如果能夠將數據塊控制在目前的1500 Bytes左右，並且生成時間足夠短（目前測試中極限情況能達到100ms，是現有10s的1%），那麼性能提升將會非常顯著。

結語

在MegaETH之後，現有的L2基本已經發展到了極限。隨着SVM L2無法獲得Solana的支持，Solana主網對繼續擴容有實際需求。只有主網TPS壓倒一切競爭對手，才能將Solana作爲"以太坊殺手"的理念貫徹到底。

值得注意的是，Alpenglow並不僅限於Solana，理論上任何PoS鏈，包括以太坊在內都可以採用這種機制。與之前介紹的Optimum類似，現有的區塊鏈研究已經觸及技術邊界，急需更多計算機科學，甚至是社會學理念的支持。

隨着區塊鏈技術的不斷發展，未來的競爭格局可能會更加復雜和多元化。各個公鏈都在努力探索提高性能和可擴展性的新方法，這種良性競爭將推動整個行業向前發展。