共识机制

摘要 时空证明（PoST）是一种创新的区块链共识机制，结合空间证明（PoSpace）和时间证明（PoT），通过存储空间和持续时间验证节点参与资格。相比工作量证明（PoW）和权益证明（PoS），PoST具有显著优势：成本效益高、能源消耗低、去中心化程度强且安全性更佳。Chia网络和Filecoin等区块链项目已采用该机制，利用存储资源替代算力或代币质押，在保证网络安全的同时实现环保高效。PoST通过调整存储时长而非计算难度来增强安全性，为区块链技术发展提供了可持续的新方向。

什么是第一性原理 第一性原理（First principle thinking）指的是，回归事物最基本的条件，将其拆分成各要素进行解构分析，从而找到实现目标最优路径的方法。该原理源于古希腊哲学家亚里士多德，因埃隆・马斯克的推崇而被大众所了解。该原理也与东方哲学中的”道“有相通之处。 2014 年，埃隆・马斯克在南加州大学商学院的毕业演讲上，说到了他的第一性原理决策方式： “也许你听我说过，要从物理学的角度思考问题，这是第一性原理。即不要进行类比推理。你把事情细分到你可以想象的最基本元素，然后你从那里开始推理，这是确定某件事是否有意义的好方法。这种思考不容易，你可能无法对每件事都这么思考，因为这很花精力。但是如果你想创新知识，那么这是最好的思考方法。这个框架是由物理学家提出并发展的，他们因此找出了反直觉的事情，比如量子力学。所以这是非常有效、非常强大的方法。无论如何，一定尽可能这样去做。” 马斯克以真空胶囊高铁为例，如果用比较思维或者经验思维设计新型火车产品，多数人的想法是在现有的功能上做提升，让动力更强劲，流体力学更好。但是如果用第一性原理分析产品需求，就要回到运输工具的本质目的：将较多的货物从 A 点运输到 B 点，这才是最初制造火车等运输工具的目的，并非一定要用牵引力才能实现升级。在第一性原理的支撑下，马斯克提出采用磁悬浮加低真空的模式，打造真空胶囊高铁。 区块链中的第一性原理 那么区块链的第一性原理是什么呢？ 肖风博士在 2024 香港 Web3 嘉年华的闭幕仪式上演讲里表示：区块链的第一性原理是新的记账方法。 “2009 年出来的区块链，作为分布式账本（DLT），它记录的是数字价值和网络价值，并且不再是在私人账本上记账，而是在公开透明的全球公共账本上，大家在一块记账，所有的利益相关者在一个账本上记账。这就是区块链的第一性原理，透明、公开的「全球公共账本」，所有 Web3 的创新都是基于第一性原理做的。” 笔者赞同肖风博士的观点，并基于这个观点进一步阐述区块链的本质。 “区块链”三个字拆开来看就是区块 + 链，既然区块链的第一性原理是一种记账方式，那么区块和链真的是必要的吗？ 在回答这个问题前，我们首先来看比特币作为分布式账本，为什么需要区块和链。 在比特币中，区块是一个包含一组交易信息的数字记录，可以理解为是账本中的一页账，用哈希函数可以算出一个哈希值，这个哈希值的特点是只要区块的内容稍加变化，哈希值就变的不一样。每个区块都包含前一个区块的哈希值，可以理解为第 N+1 个区块的第一行要写入第 N 个区块算出的哈希，从而形成一个不可篡改的链式结构。 在比特币中，同步账本的机制即 PoW 共识机制。当比特币网络中发生交易时，这些交易会被放入内存池（mempool）中。然后，矿工从内存池中选择一组交易，尝试组成一个新的区块。要做到这一点，矿工需要找出随机数中的某个特定数值，并将这个特定数值与区块数据结合起来，生成一个满足网络难度目标的哈希值，这个过程被称为“挖矿”，谁先计算出符合条件的哈希值，谁就获得了记账权，也就是挖矿成功。难度目标是一个动态值，每 2016 个区块（大约每两周）调整一次，从而让比特币的平均出块时间维持在 10 分钟左右。 区块和链是比特币的基础结构，PoW 是比特币的共识机制，两者结合实现了比特币的去中心化记账功能。但从区块链的本质来说，只要能实现去中心化记账，记账可以是非区块的（例如单笔交易共识），账本也可以是非链式结构（例如 DAG）。因此区块和链并非必要，只是区块链这三个字深入人心，成为了以比特币、以太坊、Solana 为代表的去中心化账本的代称罢了。 比特币毕竟已经是 2009 年的产物了，随着区块链研究的不断发展，虽然大部分区块链还是遵循传统区块 + 链的结构，但也出现了一些以第一性原理设计的区块链，他们从最根本的去中心化记账问题出发，有着独特的数据结构和共识，本文以 Sui 和 Arweave AO 为例。 Sui：水之道 Sui 是基于第一原理重新设计和构建而成的 Layer1，主要团队来自 Facebook（后改名 Meta）已解散的 Diem 和 Novi 项目。Sui 的命名源于日语中的水，其品牌形象中也能看到水的影响。 Sui 使用 Sui Move 来编写其智能合约，采用了一种基于对象的数据模型，所有交易都以对象作为输入，并产生新的或修改过的对象作为输出，允许独立的对象并行处理交易。 在 Sui Move 中，每个智能合约都是一个模块，由函数和结构定义组成。结构在函数中实例化，可以通过函数调用传递给其他模块。运行时存储的结构实例作为对象，Sui 中存在三种不同类型的对象，分别是拥有者对象，共享对象和不可更改对象。 Sui 没有区块，对交易进行单独验证，并且一个交易是否经过 Sui 的排序和共识机制，取决于交易中的对象是共享的还是非共享的。 如果不涉及共享对象的交易，称为简单交易，Sui 采用拜占庭一致广播（Byzantine Consistent Broadcast）的轻量级算法，参考了 FastPay 的设计思想。由客户端广播交易给 Sui 的所有验证者，并收集验证者的基于权益加权的投票，生成一个证书，再将证书广播回给验证者，收到这个证书的验证者就可以直接执行这个交易。 如果涉及共享对象的交易，称为复杂交易，Sui 采用的是 Narwhal & Bullshark 共识机制。Narwhal 是一个 mempool 模块，负责保证交易的可用性。Narwhal 基于轮次进行运转的，每轮分为两个步骤，分别是交易的分发（同步交易给其他节点）和交易的验证（收集其他节点对交易的投票），多轮以后，交易会形成一个有向无环图（DAG）。Bullshark 是一个共识模块，负责对 Narwhal 中 DAG 的交易进行排序。 Sui 利用 DAG 进行交易传播和共识，降低了交易延迟并减少了通信过程中的网络开销。同时，为了维护历史信息的完整性和顺序，Sui 在一个单独的过程中将交易排序为检查点，检查点以线性方式相互链接，为存储和访问历史数据提供了类似于传统区块链的结构。 但实际上 Sui 的数据结构与传统区块链完全不同，Sui 分组到检查点中的交易已经最终确定，而传统区块链是将尚未最终确定的交易分组到区块中。 Arweave AO：空之道 水无常形，但毕竟有形。就像 Sui 还保留了传统区块链中的共识机制，并最终将交易数据组织成了传统区块链的区块 + 链结构。AO 则彻底颠覆了传统区块链的范式，无区块无链无共识，相比于水，AO 在象征意义上更接近于天空（日语为 Sora）。 AO 是一个基于 Arweave 的分布式、去中心化、面向 Actor（Actor Oriented）的计算系统。其基于的第一性原理并不是构建一个去中心化账本，而是构建一个去中心化的计算系统。大概类似于应用程序和操作系统的关系。 计算系统可以拆分成存储、计算和通信三个问题，在 Web2 中都有非常成熟的解决方案，难的是去中心化。一种思路是分别构建一个去中心化存储网络，一个去中心化计算网络，以及一个去中心化通信网络，这其实正是 2014 年以太坊联合创始人 Gavin Wood 提出的计算，存储和通信三位一体的去中心化技术架构的思路，分别是以太坊（智能合约）负责去中心化计算的部分，Swarm 负责去中心化存储的部分，Whisper 负责去中心化通信的部分。 AO 也由三个单元组成： 通信单元（Messenger Unit）：负责消息通信，将消息传递给计算单元并协调以计算输出结果； 调度单元（Scheduler Unit）：负责调度和消息排序，并将消息上传至 Arweave； 计算单元（Compute Unit）：负责处理计算，并将计算结果上传至 Arweave。 一个 AO 上的进程（Process）由一组单元构成，每个单元都可以作为可水平扩展的子网，同时执行大量交易，从而实现高性能计算，但每个单元并不是一个去中心化网络。实际上在整个 AO 的架构中，真正去中心化的只有作为底层的存储网络 Arweave。 AO 上的进程通过将其全息数据上传到 Arweave 上，使其拥有了可验证性的属性——因为任何人都可以通过全息数据恢复 AO 上的这个进程。这其实是一种存储共识范式（SCP），即只要存储是不可变的，上面的交易就都是可追溯的，那么无论在何处计算应用程序，都将得到相同的结果。 AO 没有共识机制，但通过 SCP，将计算层与存储层分离，使存储层永久去中心化，而计算层保持传统计算层的模式。因此在 AO 上的计算拓展性没有任何类型限制，不仅可以实现以 EVM、WASM 或 Move 虚拟机为核心的区块链账本服务，甚至可以把任何现有的 Web2 服务都放在 AO 上重新构建为去中心化版本。 总结 第一性原理是从物理学的角度去思考事物的本质，再从本质出发，一层层向上设计。虽然 Sui 和 Arweave AO 都是基于第一性原理设计出来的区块链，但由于他们的本质不一样，于是设计出了完全不同的架构。 Sui 的本质是去中心化账本服务，对标的是像 Solana 这样的高性能 Layer1，因此 Sui 围绕着“更快的账本服务”设计了面向对象的数据模型，双共识机制和基于状态访问实现的交易并行执行，提高了可扩展性，同时降低了延迟和费用。让开发者能够快速且低成本地开发基于 Sui Move 智能合约的应用。 Arweave AO 的本质是去中心化计算系统，或者说是去中心化云服务，是运行账本服务的基础设施，因此 AO 围绕着“可验证的分布式计算系统”提出了 SCP，即在链下进行计算，将存储放在链上，实现大规模并行计算机的互联和协作。用户体验与传统云服务几乎一致，但背后是去中心化的计算系统。

模块化区块链的价值分配分析 模块化区块链通过分层架构实现功能专业化，在解决区块链三难困境的同时也带来了价值分散问题。研究指出，在结算层、执行层和数据可用性(DA)+共识层的价值分配中，结算层因具备货币溢价特性将捕获最多价值，其次是具备差异化能力的执行层，而提供同质化服务的DA+共识层将面临激烈竞争，价值积累能力最弱。

Layer 1是区块链的底层协议，包含共识机制、区块结构等核心规则，确保账本一致性和交易最终性。随着以太坊性能瓶颈凸显，Solana、Avalanche等新兴Layer 1公链通过更高吞吐量和更低费用抢占市场份额。当前Layer 1发展呈现两大趋势：兼容EVM以降低开发者迁移门槛，以及采用Rollups等Layer 2扩容方案。尽管面临”不可能三角”挑战，Layer 1仍在推动跨链互操作、智能合约演进等关键创新，持续重塑区块链基础设施格局。

DoubleZero创新推出去中心化互联网协议，通过优化数据传输路径和构建高性能网状网络，解决区块链依赖传统互联网导致的性能瓶颈问题。其架构包含入口/出口层过滤验证和内部数据流环优化共识，利用未充分使用的光纤资源降低延迟。项目已完成2800万美元融资，估值达4亿美元，并启动全球测试网，计划2025年Q3上线主网。核心优势包括FPGA硬件加速安全防护、动态激励模型及开放参与机制，为Layer1/2区块链、RPC节点及游戏等场景提供高效基础设施，重塑去中心化网络通信标准。

1. 没落的以太坊村庄 以太坊村曾因去中心化和安全性而繁荣，但如今面临meme病毒和新兴公链Solana、Sui的竞争挑战。部分村民推动”L2改革”试图复兴，同时考虑迁移到其他村庄。 2. 紫佩佩巫师的到来 紫佩佩巫师计划建立Monad新国度，承诺融合以太坊文化特色与Solana/Sui的高效可扩展性，满足村民对兼容传统与创新的需求。 3-7. 五大核心技术革新 1) 延迟执行：分离共识与执行过程，提升吞吐量；2) 交易哈希：优化区块传播效率；3) MonadBFT：基于HotStuff的高性能共识机制；4) 并行执行：支持交易并发处理；5) MonadDb：专为区块链设计的异步I/O数据库。 8. 来参观Monad村吧！ Monad成功融合以太坊生态与高性能特性，目标实现10,000 TPS，为区块链世界带来新的可能性。

本文系统分析了PoS以太坊四大攻击方式（33%延迟攻击/34%双花攻击/51%重组攻击/66%历史改写攻击），重点揭示51%攻击的高隐蔽性与持续性风险 创新性提出双重防御机制：闭环投票检测算法实时监控异常投票，紧急动态最终确认通过指数级延长确认周期（最长9天）为社区争取响应时间 通过参数化设计（W/E/D）实现攻击风险量化评估，在保持正常用户体验的同时建立算法化应急响应体系，有效降低”游戏终结”级攻击的破坏力

以太坊启动供给侧改革，通过主网”提速降费”计划和转向Risc-V架构应对Solana竞争，同时约束L2发展。Solana则持续强化L1优势，推出Alpenglow共识协议，将安全阈值降至20%以提升效率，并改造Turbine区块广播机制。两大公链在技术路线上的差异化竞争凸显：以太坊坚持去中心化理念，Solana则追求高性能突破。Alpenglow的创新共识机制可能重塑PoS链的安全效率平衡，标志着区块链技术进入深水区竞争阶段。

模块化区块链的概念 模块化区块链专注于处理少数核心功能（执行、数据可用性、共识、结算），其余职责外包给独立层。通过功能解耦实现可扩展性、灵活性和快速启动优势，但也面临安全性依赖底层、系统复杂性和代币价值捕获等挑战。 以太坊的模块化实践 以太坊通过分片（64条并行链处理交易/数据）和Rollup（L2执行层）向模块化转型。Rollup将计算移至链下提升20-50倍TPS，同时依赖主网完成结算与数据存储。新兴模块化Rollup进一步将数据可用性层外移（如Mantle DA），显著降低70%的数据存储成本。 未来趋势 模块化架构通过解耦区块链核心功能层，在保持去中心化的同时突破可扩展性瓶颈。随着EigenDA等专用数据层的成熟，模块化生态将降低开发门槛，推动L2应用爆发。

什么是 Pod Network Pod Network 是一个去中心化协议，通过模块化和跨链技术简化 Web3 应用开发，特点是无区块、无领导者，并放宽了交易总排序的概念。Pod Network 的诞生旨在解决 Web3 领域中的一个关键问题：区块链应用的开发复杂性和高昂的运营成本。实现区块链间的资源共享与数据互通，为开发者提供高效、安全、可扩展的解决方案。 项目背景 Pod Network 的团队由一群具有丰富区块链技术背景和行业经验的工程师和开发者组成。团队成员来自 a16z、Google、亚马逊、Twitter 等全球顶尖公司，具备深厚的技术积累和创新能力。团队的核心成员 Shresth Agrawal 是 Pod Network 联合创始人兼 CEO、Common Prefix 顾问。Haris Karavasilis 作为联合创始人兼 COO，此前曾在亚马逊就职。Dionysis Zindros 是 Pod Network 首席战略官，此前在谷歌与推特工作过。Kelly Buzby 是 Pod Network 核心成员之一，此前曾在 Bloomberg、 a16z 就职。 Pod Network 于 2025 年 1 月完成 1000万种子轮融资，由 a16zcryptoCSX 和 1kxnetwork 领投，Flashbots、Blockchain Builders Fund、Protagonist、Nick White、Sergey Gorbunov、David Tse 、Waikit Lau等多家知名风险投资公司和天使投资人跟投。早在种子轮之前 Pod Nwtwork 就获得了一些战略投资者和天使投资人的支持，为项目的早期研发提供了资金保障。