混合共识机制的算法模型与经济模型的优缺点详解

背景

共识机制是分布式系统为达成状态一致性所采用的协议，是所有分布式系统的基础。区块链领域，联盟链常采用 BFT（拜占庭容错），pBFT（实用拜占庭容错）等传统分布式系统中常用的共识机制；而公链项目多采用 PoW， PoS 等中本聪共识（Nakamoto Consenus）。

BFT，pBFT 等共识机制 的共识过程快，且一旦共识达成就不可再进行更改，因此不会分叉。但这类共识节点间需要复杂的通信，适用于节点较少且组成稳定的 Permissioned 系统。

中本聪共识是从比特币的共识机制中抽象出的一套共识体系，基本原理是节点通过提供某种证明来获取创建新区块的权利，同时任何节点都很容易对该证明的真实性进行验证，从而对新区块达成共识。这里的证明可以针对工作量、权益、服务等，对应的共识机制为 PoW（工作量证明），PoS（权益证明），PoSe（服务证明）等等。具体原理可参考文献［1］。

中本聪共识引入了最长链法则和经济激励机制，使节点之间可以通过简单通信，达成共识［2］。中本聪共识具有较强的稳定性，不需要对加入的节点进行筛选，适用于非许可（Permissionless）分布式系统。但中本聪共识分叉的可能性较高，且共识过程相对较慢。

 

混合共识机制

为了结合上述两类共识机制的优点，一些项目提出了对两者进行结合的混合共识机制。如 Cosmos［3］， Polkadot［4］，Algorand［5］ 等项目将 PoS（或DPoS） 与 BFT 进行结合，在尽量保持网络开放性的同时，降低分叉的可能性，提升共识效率。

同时，不同种类的中本聪共识也存在各自的不足。如 PoW 的矿工权力过大，占有大量算力的矿工有可能发起 51% 攻击，矿工进行“硬分叉”有可能导致社区的分裂。而 PoS 共识则面临 nothing-at-stake 等问题，同时因为没有运营成本，导致大量新产生的币被长期持有，流通量不足。另外，仅采用一种共识时系统往往无法提供除转账外更加复杂的服务。因此，一些项目提出了结合不同中本聪共识的混合共识机制，旨在结合不同共识的优点。如 Decred［6］ 的 PoW+PoS 共识机制，Dash［7］ 的 PoW + PoSe 共识机制等。

本文将介绍几种典型混合共识机制的算法模型与经济模型，并分析其优缺点。

典型混合共识项目剖析

1. Decred： PoW + PoS

共识算法

Decred 项目采用了 PoW + PoS 混合共识机制。系统的参与者包括：

矿工节点：区块的生产者，打包交易，进行 PoW 挖矿

验证节点：即 PoS Validator，通过投票验证 PoW 矿工提交的区块，同时参与治理过程

开发者：对 Decred 开源代码进行维护，获得项目预留基金的奖励

普通用户：使用 Decred 网络，收发交易

PoW 挖矿

Decred 的 PoW 挖矿过程和比特币基本一致，仅对挖矿算法进行修改（Decred 的挖矿算法采用了和比特币不同的哈希函数 -- BLAKE-256），具体原理参考［8］。与比特币不同之处在于：

· 矿工创建的区块需要提交给验证节点进行投票验证才能最终被确认

· 即使区块确认，矿工也只获得部分奖励，其余奖励由验证节点和项目基金获得

PoS 投票

Decred 网络中的 PoS 验证节点可以进行以下投票：

· 投票决定是否接受矿工提交的区块

· 投票决定是否通过某些共识相关的升级

· 投票决定项目预留基金的去向

成为 PoS 验证节点的条件是通过质押（锁定）DCR（Decred 原生币）获取 TIcket，再通过 TIcket 进行投票。TIcket 的价格会动态调整，确保总的 TIcket 数量大致保持恒定。节点通过质押获取 Ticket 时还需要支付一定的 Ticket 手续费，作为矿工将对应的 Ticket 打包进区块的奖励，只有被打包进区块的 Ticket 才能进入 Ticket 池，之后才有可能被选为验证节点。Decred 中 Ticket 的获取和销毁的过程在［9］中有详细阐述。

对新区块进行投票

当矿工节点挖到一个符合难度要求的区块，Decred 网络会从当前 Ticket 池中随机选择 5 张 Ticket 对该区块进行投票验证，Ticket 被随机选中的概率符合泊松分布。当超过 3 张 Ticket 验证通过时，区块才会被接受。

对新共识提案进行投票

验证节点还可对共识升级提案进行投票，只有超过 75% 的 Ticket 投票通过时，升级才会被触发。基本过程为：

1. 开发者提出升级提案

2. 开发者发布包含该升级的软件版本（但还无法触发）

3. 绝大部分矿工节点（95%）和验证节点（75%）需要升级到指定的软件版本，才可开始投票

4. 经过8064个区块的投票（每个区块5票，这样理论上可以覆盖整个 Ticket 池），当获得超过 75% 的同意票时，升级才会被触发

5. 若提案通过，则触发升级；若不通过，保持原状

投票决定项目预留基金的归属

Decred 的区块奖励中的 10% 将作为项目预留基金。用户可以支付少量的 DCR 在 Politeia 平台上发起对应提案，将预留基金的部分用于特殊的用户，如支持生态中某个开源项目等。Ticket 的持有者（验证节点）可以对提案进行投票，决定提案是否通过。其步骤和上述提案投票过程基本相同。

经济模型

Decred 的原生代币为 DCR，所有 DCR 都通过新区块奖励产生。DCR 采用通缩模型，创世块奖励为 1，680，000 DCR（预挖），初始区块奖励为 22 DCR，且每隔 6144 个区块（区块间隔约5分钟）减少为上一区块奖励的 100/101，总量固定，约为 2100 万 DCR，预计在2120年全部挖出。

DCR 和 BTC 类似，在 Decred 系统中可以用于发送交易和支付手续费。同时 DCR 可以在二级市场上流通。

除创世区块外，所有区块奖励均按如下方式分配：

· PoW 矿工（区块生产者）获得 60%

· 被选中的 PoS Validator 获得 30%（每个区块有5个验证节点，每个获得 6%）

· 10% 奖励作为项目奖励基金

除 DCR 外，Decred 系统中还有一种名为 Ticket 的 Token，Ticket 仅可通过质押（锁定）DCR 来获得。质押本身没有成本，但需要支付一定买 Ticket 的手续费（用 DCR 支付，作为区块奖励）。每张 Ticket 的价格每隔 144 个区块会进行动态调整，使 Ticket 池中可用的 Ticket 数保持在 40，960 张。Ticket 在 Decred 系统中仅用于投票，且一旦投票完成、或错过投票、或者过期（如果 40，960 区块内都没被选中，则自动过期），Ticket 都将消失，被质押的 DCR 和奖励的 DCR 将返还给质押者。

Ticket 的获取成本很低（质押，而不是购买），本身无法流通，且无法永久持有，理论上没有什么价值。但其作为参与 PoS 共识及区块治理和项目预留基金分配的凭证，有可能有一定的市场价值，不排除在系统外进行贿选、买票的可能［10］。

激励机制

矿工（生产者）

· 通过购买矿机或租用算力进行 PoW 挖矿，期望获得区块奖励

· 为保证收益，矿工会继续升级矿机或租用更多算力，同时确保了网络安全

· 网络中每笔交易（包括生成 Ticket 的交易）都包含手续费，矿工会打包尽量多的交易以获得更多区块奖励

· 矿工提交的区块需要通过 PoS 验证才能被确认，因此除非 PoW 矿工同时掌握大部分的 PoS Validator，即使具有大量算力的矿工也很难发动 51% 攻击，攻击动机较一般 PoW 网络更弱

· 进行攻击行为会被验证节点列入黑名单，作恶动机弱

· 为支付运营成本，矿工倾向于卖出挖矿所得，为 DCR 提供流动性

PoS 验证节点（生产者&消费者）

· 通过质押 DCR 获得 Ticket 进行投票，成功投票可获得 30% 的区块奖励

· 区块被拒绝将没有激励，但可以保证网络安全，与自身利益一致

· 参与治理本身没有激励，但参与投票与自身利益一致

· 为获得更多投票机会，验证节点倾向于锁定更多 DCR 换取 Ticket

开发者（消费者）

· 初始预挖了 1，680，000 DCR，有升值预期

· 每个区块的 10% 的作为预留基金，对社区有贡献的开发者有机会获得

普通用户（消费者）

· 在 Decred 网络中使用 DCR 进行交易

· 普通用户质押 DCR 获得 Ticket，也可成为验证节点获取收益

· 在二级市场买卖 DCR 获取收益

挖矿为整个系统提供了经济基础，保证网络安全性，保证了 DCR 的流通性。质押 DCR 实现了锁仓，有助于二级市场价格的稳定。投票和预留基金使项目更接近于 DAO（分布式匿名组织）的形式运营，开发者通过激励参与到项目维护之中。

小结

Decred 采用了 PoW+PoS 混合共识机制，类似机制在 Sero，HyperPay 等项目中也被使用。与普通 PoW 共识相比，PoS 验证节点制约了 PoW 矿工的权利，使其无法发起“双花”攻击。同时，和纯粹的 PoS 共识相比，由于大部分区块奖励仍由矿工获得，处于现金流考虑，矿工倾向于卖出挖矿收益，因此保证了系统中币的流通性。纯 PoS 共识的另一个问题是 noting-at-stake［15］，很大原因在于 Staker 获得所有奖励，且成本太低。而在这个混合共识中，PoS 验证者获得的收益变少，在一定程度上缓解了 nothing-at-stake 问题。

然而，该共识也存在一定弊端，实际上 PoS 验证节点控制了整个网络，他们可以拒绝正常的区块，且不需要太高的成本。虽然 Ticket 数量很多，但实际上极有可能被少数大户持有，使网络实际被大户所控制。另外，受限于 PoW，其 TPS 往往不高，因此不适用于需要高性能的系统。

2. Dash： PoW + PoSe

共识算法

Dash 采用了 PoW + PoSe 混合共识机制。系统的参与者包括：

· 矿工节点：区块的生产者，打包交易，进行 PoW 挖矿

· Masternode：全节点，可提供即时交易、隐私交易等附加服务

· 开发者：对 Dash 开源代码进行维护

· 普通节点：非全节点，可使用 Dash 网络，收发交易

PoW 挖矿

Dash 的 PoW 挖矿过程和比特币基本一致，仅对挖矿算法进行修改（Dash采用了名为 x11 的挖矿算法，实际是 11 种哈希函数的组合），具体可以参考［7］。与比特币不同之处在于：

· 矿工只能获得部分区块奖励，其余将作为 Masternode 奖励和项目预留

· Masternode 有权拒绝矿工产生的区块

Masternode

Masternode 是 Dash 网络中最重要的参与者。成为 Masternode 的条件：

· 证明 1000 DASH 币的所有权（相当于锁定，但币仍可以使用，一旦币被使用，将从 Masternode 列表中移除）

· 运行 Dash 全节点

· 一台运行 Linux 的服务器，上面运行 Masternode 相关的软件：

（1）服务器要求有较高的硬件配置：推荐 1核2GHz，4G RAM，60G 硬盘

（2）服务器必须有公网 IP

只要满足上述条件，节点即可发送一笔特殊的交易 ProRegTx，在链上注册成为 Masternode。所有 Masternodes 都被添加到 Masternode list 中，列表顺序由链上注册顺序（区块高度）以及 ProRegTx 交易的哈希唯一确定，在所有 Masternode 中达成共识。

与普通节点相比，Masternode 可以提供一些附加服务：

1、即时交易 InstantSend：

· 对于符合特定要求的交易可以立刻确认，不需要等待多个确认，即时交易不能被双花

· 即时交易需要满足的条件：

（1）交易的所有输入都被 InstantSend 脚本锁定

（2）所花费的 UTXO 包含在有 ChainLock 的区块中

（3）所有输入本身至少包含 6 个以上区块确认

2、区块锁定 ChainLocks

· 由 300-400 个 Masternodes 组成的委员会达成一致意见，锁定某一区块

· 区块被锁定后，在同一高度不允许再被分叉，即不可能再进行 51% 攻击

· 如果开启了 InstantSend 功能，则区块中所有交易都必须被 InstantSend 锁定后，才能进行区块锁定

3、隐私交易 PrivateSend

· 隐私交易的原理是混币（Coin-mixing）［12］

· PrivateSend 本身不收费，但每一笔交易都要支付一定的抵押款（Collateral，以 DASH 计），抵押款有十分之一的几率被收做手续费

· 在混币过程中若发起方没有及时响应混币相关的信息交互，也有 ⅔ 的可能被没收抵押款（作为手续费）

4、治理

· Masternode 对提案进行投票，完成治理过程

服务证明 Proof of Service（PoSe）

Dash 中的 PoSe 机制通过一套评分系统证明 Masternode 是否提供了服务：

· PoSe 评分系统基于分布式签名生成（Distributed Key Generation，DKG）过程，该过程需要在 Masternode 之间进行通信

· 通过执行 DKG 可以产生对系统长期提供服务的 Masternode Quorum，称为 LLMQ （Long-Living Masternode Quorums），其主要任务是对共识相关的信息进行多重签名（如InstantSend 交易，区块锁定等）

· Masternode 的初始分数为 0，分数一旦超过 Masernode 列表中 Masternode 的总数，则masternode 将被视为没有提供服务，从列表中移除（需要重新申请成为 Masternode）：

（1）在 LLMQ DKG 过程中如果没有参与，将增加 66% 的分数（说明在短时间内连续两次不参加 DKG 则会被视为无法提供服务）

（2）Dash 主链每增加一个区块，每个 Masternode 的分数都会减少 1

通过 PoSe 证明提供了相应服务的 Masternode 将得到奖励，而无法提供服务的 Masternode 将会被移除。

经济模型

Dash 的原生代币为 DASH：

· 全部通过挖矿产生（团队有预挖，主网上线前 2 天，总计约 190 万 DASH 被挖出，约占总供应量的 10% 以上，备受争议［17］）

· Dash 的区块奖励算法经几次更改，截止到 2019 年 6 月，区块奖励为 3.11 DASH（另有 10% 作为团队预留），奖励每隔 210240 个区块（约382天）减少 7.14%

· 区块间隔约为 2.5 分钟

· 最大供应量约为 18，921，005 DASH

· 每个区块奖励的分配如下：

· 成功创建区块的矿工获得 45%

· 参与 PoSe 的 Masternode 获得 45%（每个区块只有一个 Masternode 参与）

· 10% 奖励作为预留基金（按月发放）

经济激励

矿工（生产者）

· 和普通 PoW 矿工一致，购买矿机、算力，打包区块，获取区块奖励

· 矿工创建的区块要经过 Masternode 的认证，故较难发起攻击

· Masternode 可以锁定区块，无法分叉，故矿工一般无法发动 51% 攻击

· 为支付运营成本，矿工倾向于卖出挖矿所得，提供流动性

Masternode（生产者&消费者）：

· 锁定 1000 DASH 并参与 PoSe，保持在线，获取区块奖励

· 有一定运营服务费的成本，有可能卖出奖励，但质押的 1000 DASH 一般不会轻易使用，相当于锁仓

· 参与 InstantSend，PrivateSend 等服务，获取对应奖励

· 参与治理，本身没有奖励，但不参与会被惩罚（从 Masternode 列表中移除）

开发者（消费者）

· 预挖了部分 DASH，维护项目，有上涨预期

· 预留的 10% 挖矿奖励大概率由开发团队获得

普通用户（消费者）

· 收发普通交易，二级市场买卖

· 收发即时交易，隐私交易等，满足特殊需求

· 可通过质押 1000 DASH 成为 Masternode

PoW 矿工和 Masternode 共同保证了网络的安全性。同时，由于 Masternode 有较强的激励，可以促使更多的节点提供 Masernode 的服务。通过进一步优化激励模型，未来 Dash 的 Masternode 可能支持更多更复杂的服务。团队预留的 DASH 也为未来项目的长期发展提供了保障。

小结

Dash 是最早引入 Masternode 概念的项目之一。时至今日类似的含 Masternode 项目已经越来越多，详见［11］。与纯粹的 PoW 共识机制相比，Masternode 的引入在一定程度上制约了矿工滥用权力，提高了区块链的最终确定性，降低了分叉和 51%攻击 的可能性。另一方面，通过引入 PoSe， 可以激励 Masternode 提供除常规交易之外的服务，增加系统的多样性。

这类混合共识的最大问题在于 Masternode 的权利往往过大，比如 DASH 大户可以同时拥有多个 Masternode。当大部分 Masternode 被小部分人掌握，网络会趋向中心化。另外，受制于 PoW，其 TPS 仍然是较大瓶颈。

3. Komodo： PoW + dPoW

共识算法

Komodo 在普通 PoW 的基础上，增加了一种名为延迟 PoW （delayed Proof of Work，dPoW） 的安全机制，试图利用比特币等较安全的 PoW 项目的算力来保证 Komodo 以及相关资产的安全性。dPoW 可以作为任何基于 UTXO 的链的二层共识。

Komodo 系统的参与者包括：

· 矿工：进行普通的 PoW 挖矿

· 公证人（Notary）节点：运行多个链的全节点（包括比特币全节点，Komodo全节点等），在比特币网络上对区块进行公证，同时也参与 Komodo 挖矿

· 普通用户：KMD 币的持有者，可参与 Staking（注意，这里并不是 PoS，而是类似锁仓激励）

Komodo 中的矿工和普通 PoW 项目中矿工行为基本一致（挖矿算法为 EquiHash），不同之处在于 Komodo 的普通矿工仅有 25% 的几率挖到区块，其他区块大部分由公证人节点创建。

dPoW 安全机制

Komodo 系统中存在 64 个公证人节点，他们是 dPoW 安全机制的实际运行者。其中：

· 4 个公证人节点为开发者预留，永久有效

· 其余 60 个 由 KMD 币的持有者投票产生：

（1）在每年提供公证服务排名前 30 的节点将自动当选为下一期公证人节点（即完成最多 Komodo 到 Bitcoin 映射的

（2）其余 30 节点将重新投票产生

· 所有公证人节点需要同时运行比特币全节点、Komodo 全节点，以及所有要保护的链的全节点（目前有40多个），因此对硬件配置要求较高

公证人节点的主要工作是完成 Komodo 链到 Bitcoin 链的公证（相当于在 Bitcoin 上写入 Komodo 的检查点），确保 Komomo 主链的安全性。也可以将其他资产的检查点写到 Komodo 链上，过程和 Komodo 到 Bitcoin 的公证一致。

公证人节点的工作流程简要描述如下：

· 首先运行所有全节点（包括比特币，Komodo 等），并同步到最新区块

· 用同一个私钥在所有链上生成一组地址

· 和其他 63 个公证人节点保持连接和通信

· 开始 dPoW 公证流程：

（1）根据预先设定的规则，所有公证人节点可以提议需要公证的 Komodo 链上的某个区块

（2）从 64 个公证人节点中选择 13 个，所有公证人的地址将会按顺序存在一个列表中，公证人程序按顺序选取前 13 个可连接的公证人节点，若不可连接将被跳过，被选中后节点地址将会被移到列表末尾

（3）被选出的 13 个公证人各自签名一笔有 13 个输入的比特币交易（如［13］），该交易的其中一个输出为上述要公证的区块的哈希值（通过 OP_RETURN 实现）

（4）待比特币网络上交易确认后，公证人节点会构造一笔类似的 Komodo 交易，其中一个输出为上述包含了公证区块哈希的比特币交易哈希（也通过 OP_RETURN 实现）

（5）该交易被确认后，Komodo 网络上所有节点都可以确定比特币网络上 Komodo 链的检查点

（6）上述过程不断重复（每10分钟一次），同时也可以适用于其他用 dPoW 确保安全的链

通过上述 dPoW 和公证人节点机制，相当于 Komodo 网络在比特币网络上设置了多个检查点，在比特币网络上被公证的区块将不可撤销，因此几乎不存在 51% 攻击的可能。

Komodo 中的 Staking

Komodo 网络中的 Staking 和共识无关，其更类似于锁仓激励。KMD 的持有者通过锁定代币，将获得一定的 KMD 奖励［14］。

经济模型

Komodo 的原生代币为 KMD，总量为 2 亿，按如下方式分配：

· 初始的 ICO 分配了 2000 万 KMD

· 早期的 BTCD 币持有者通过兑换获得了 7000 万 KMD

· 团队预留 1000 万作为运营成本

· 剩余 1亿 KMD 中

（1）22% 左右用于奖励矿工，作为挖矿奖励，区块间隔为 1 分钟，每个区块奖励为 3 KMD

（2）78% 左右用于奖励 Staking，Staking 的年化收益约为 5%

· 挖矿和 Staking 的奖励都是线性释放，将在 2031 年左右达到总供应量上限，之后不再有奖励。

特别地，对于 KMD PoW 挖矿，普通矿工只有 25% 的概率挖到区块。而公证人节点由于提供了 dPoW 安全服务，将会以更低的难度挖到区块。据统计，大约 75% 的区块被公证人节点挖到。挖矿奖励完全由挖到区块的矿工或公正人节点获得。

经济激励

普通矿工（生产者）

· 和普通 PoW 项目矿工一致，购买矿机、算力，打包区块，获取区块奖励

· 由于公证人节点的存在，普通矿工一般无法发动 51% 攻击

· 为支付运营成本，普通矿工倾向于卖出挖矿所得

公证人节点（生产者）

· 为 Komodo 链提供区块公证服务，从而可以以较低的难度挖到区块，获得区块奖励

· 提供好的服务才能连任公证人，激励其按照 dPoW 规则完成区块公证

· 公证人本身不需要质押任何 KMD，且服务器配置要求高，为支付运营成本，公证人节点也倾向于卖出挖矿所得

KMD 持有者（消费者）

· 通过锁定 KMD 可以获取 Staking 奖励，相当于锁仓

· 收发普通交易，二级市场买卖等

· 还可以对公证人节点进行选举

小结

Komodo 利用 dPoW 安全机制在比特币区块链上设置多个 Komodo 的检查点，从而提高了 Komodo 网络的安全性。该机制也可以应用到其他链上。Komodo 本质上还是 PoW + Masternode（PoSe） 的模式，虽然团队否认公证人节点是 Masternode，但实际上公证人节点确实通过提供额外的服务获得收益，且具有较大概率成为区块的创建者，在一定程度上控制了整个网络。Komodo 的 Staking 机制实际上是一种锁仓奖励机制，和共识无关。

4. Algorand： PoS + 改进的 BFT

共识算法

Algorand 的共识算法通过 PoS 和 可验证随机函数（VRF）选择区块的生产者和验证者，再通过一种改进的拜占庭协议 BA* 对区块达成共识。

Algorand 中实际只有一种参与者，即 ALGO （ALgorand 原生代币）的持有者，但在不同阶段，持有者会扮演不同的角色：

· 持有者有可能在某一轮共识中被选为区块生产者（leader）

· 持有者有可能在某一轮共识中被选为区块验证者

· 未被选中的持有者

Algorand 的共识算法可简要描述如下：

· 每一轮共识开始时，所有用户可以通过 VRF 确定自己是否是潜在的区块生产者（leaders），具体方法是检查本轮自己某种签名的哈希值是否小于某个阈值。持币较多的节点被选中的概率较高（PoS）

· 潜在的生产者（可能有多个）各自创建新区块，并进行广播，同时公布签名，任何节点都可以验证其合法性（这是 VRF 的特性）

· 用同样的方式从系统中随机选取验证组，对新产生的区块达成共识，每一轮共识分为两个阶段：

（1）验证组通过分级共识协议（GC），每个验证节点从多个候选区块中选择一个被大多数节点认可的区块（若不存在，验证节点会提议生成空区块）

（2）验证节点根据自己选择的区块和 GC 共识的结果设定自己的初始状态，继续进行改进的二元拜占庭共识（BBA*），直到达成共识（有可能需要多次循环才能达成共识），共识结果有两种：

a.接受 leader 创建的新区块，进入下一轮

b.不接受 leader 创建的新区块，将新区块设置为空区块，进入下一轮

最终，每一轮都将通过共识产生一个新区块。关于协议的更多细节可以参考［5］［16］，以及《Qtum研究院：深度解析Algorand共识协议》。

经济模型

Algorand 的原生代币为 ALGO，总量为 100 亿。所有 ALGO 在创始块中直接生成，由 Algorand 基金会负责后续的分配。和大多数其他公链项目不同的是，在 Algorand 中，创建区块或验证区块都不会获得任何奖励。

100 亿 ALGO 将在五年内通过如下方式分配［18］：

· Algorand 基金会预留 25 亿 ALGO，用作支持项目长期运作（这一部分由基金会在创始块直接获得，而且没有锁定。Algorand 基金会承诺不随意动用这笔资金［19］）

· 通过拍卖的方式逐步分发 30 亿 ALGO

· 17.5 亿 ALGO 作为 Staking 的奖励，逐步发放

· 25 亿作为中继结点的奖励逐步发放

· 2.5 亿作为社区奖励逐步发放（用于举办各种活动，黑客松等）

经济激励

Algorand 基金会通过分配 ALGO 对系统中各参与者进行激励，其中：

· 用于拍卖的 ALGO 相当于 ICO，对 ALGO 进行公开售卖。拍卖采用较为新颖的”荷兰式拍卖“［20］，在业内引起了极大的关注。并且基金会承诺在 1 年后可以以成交价的 90% 对 ALGO 进行回购，在一定程度上保障了投资者的权益

· 任何持有超过 1 ALGO 的账户都将获得 Staking 奖励，奖励会在每个区块进行发放，目前的年化收益约为 10%。Algorand 每笔交易都会有少量手续费，这些手续费不会直接发放给用户，而是被 Algorand 基金会回收，当所有 Staking 奖励发完时，这些手续费也将被统一作为 Staking 奖励

· 在 Algorand 系统中，能够为其他节点提供链接服务的节点被称为中继节点［21］，中继节点将在提供服务期间获得奖励，5 年累计奖励总计 25 亿 ALGO。这一激励将促使更多稳定的中继节点为 Algorand 网络提供连接、转发交易等服务

· 社区奖励将激励对项目有长远价值的活动

从上述经济模型可以看出，Algorand 基金会在整个经济模型中占据绝对的主导地位，所有 ALGO 都由基金会进行分配，从经济模型的角度看非常中心化。无论是回购、Staking 奖励的总额、中继节点奖励，还是社区奖励，都由 Algorand 基金会决定，存在一定的风险。

小结

Algorand 采用了共识和激励分离的系统设计。共识方面，Algorand 提出了一种新颖的 PoS + BA* 共识机制，在可扩展性、安全性和去中心化这三个方面取得了较好的均衡。但经济模型设计偏中心化，Algorand 基金会权利过大，整个经济模型能否长期正常运行还有待验证。

总结

混合共识机制的主要目的是通过融合其他共识机制，克服已有共识的某些缺点。BFT，pBFT 等经典的共识机制速度快，且几乎不会分叉，Algorand等项目将其与 PoS结合，通过一定的设计使其在 Permissionless 环境下部署，实现了两者的结合。另一方面，PoW，PoS 等中本聪共识机制的融合，使更多参与者加入博弈，进一步提升共识的安全性，同时可以提供更多多元化的服务（Masternode），在设计业务复杂的系统时可以考虑采用。本文仅对一些代表性项目进行简要分析，更多混合共识算法及其实现细节可以查阅相关文献。