自区块链诞生以来，去中心化便一直被业界作为区块链的核心属性之一。从治理上看，区块链通过共识算法的设计使得少数人很难控制整个系统;从架构上看，区块链基于大量分布式节点组成网络，这两点从理论上保证了区块链网络中不存在完全的核心。而治理和架构的去中心化在牺牲了一定效率的情况下也为区块链带来很多中心化系统所不具备的优势：如民主化、透明化、防合谋。比特币、以太坊等早期的区块链项目基于POW共识算法也确实实现了信息和数据民主化的初衷。

　　但随着区块链技术的不断发展，比特币、以太坊关于交易延迟较高、吞吐量低下的缺点逐渐显现。以太坊上一个《Cryptokitties》的加密猫游戏就把它的网络堵得水泄不通便是最好的例证。于是我们看到，越来越多的区块链项目为了提高效率，从治理到架构慢慢弱化了去中心化的概念，转而更多采用更为中心化的方式设计来运作，这其中就包括EOS、NEO、BCH等一系列项目。区块链的发展似乎走上了和当年互联网项目发展的同一条道路：为了追求效率和规模而中心化，甚至最后赢家通吃，逐渐形成垄断巨头。

　　但，这就是区块链未来的发展之路么?

　　在回答这个问题之前，我们有必要从区块链的治理机制和架构运作方面对以上提到的项目做一番考察分析，从而一窥当下区块链共识算法在中心化与民主化之间的博弈。

　　一、治理机制

　　从治理机制上来说，我们看到被称为区块链3.0的代表EOS以及国内首个开源公有链项目和智能资产平台NEO选择的都是非POW共识算法的多中心方式。

　　EOS采用的是DPOS共识算法，类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。EOS有21个超级节点，用来生产区块。DPOS的优点在于大幅缩小了参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证，但目前看来EOS的TPS性能并没有达到号称的百万级水平。此外，因为EOS会给予参与记账的超级节点丰厚的收益回报，随着最近愈演愈烈的EOS超级节点竞选活动，贿选炒作、利益争夺、寡头竞争等行为势必也将充斥其中。如此高度中心化的治理方式可能会把EOS演变为一个富者恒富的商业游戏。

　　而NEO采用的是与DPOS不同的DBFT共识算法。DBFT又称委托拜占庭容错。委托意味着NEO持有人不直接参与共识，而是通过特殊的投票交易参与共识节点投票选举过程。理论上通过投票方式可以一定程度上规避节点腐败和作恶等情况。NEO通过代币和现有的影响力投票选出了7个共识节点，但目前这些共识节点均由NEO理事会管理，所以显然治理机制也呈现高度中心化。NEO联合创始人达鸿飞曾声称NEO每秒钟能支持1000次交易，而有程序员则举出Red Pulse、Trinity Network等项目在NEO平台上进行ICO时发生的一系列区块延迟的案例，认为目前NEO并不具备如此高性能的技术特征。

　　今年3月初，NEO系统曾出现过时长为两小时的阻滞。虽然随即NEO高级研发经理Malcolm Lerider给出解释，称这是因为单个节点的故障导致共识流程陷入僵局。但达鸿飞宣称原因要复杂的多，是NEO P2P协议实现过程中一次鲜有发生的异常情况。内部口径的不一致还是引起了多方对NEO共识算法的质疑,如参与共识节点数量是否少于7个，因为当共识节点数目为3F+1(在NEO区块链中为7)时，DBFT能容忍F(在NEO区块链中，F为2)个错误节点，1到2个共识节点离线或恶意串通并不会引发延迟的问题。

　　由此我们看到EOS、NEO等项目虽然通过非POW的共识算法，用多中心化的治理机制提高了区块链的运作效率，改善了POW共识机制带来的能源浪费、容易分叉等弊端，并且项目经营理念上也多以效率为优先，但是目前单从公开披露的信息来看，TPS的提升程度仍然比较有限，也并未得到大规模商用的认可，而采用多中心理念带来的运作方式的不透明滋生腐败等弊端却给未来区块链生态的良性发展蒙上了一层阴影。

　　二、 架构运作

　　上文中提到了NEO和EOS采用的DPOS、PBFT等中心化的共识机制，似乎POW的方式相对而言仍然保持了去中心化的特性。但事实上，维持POW共识机制的运行需要配置大量的算力，而分散节点提供的算力远不如集中化管理统一提供算力的矿池效率高，所以我们看到大量的矿池以中心化的运作方式取代了分散的P2P普通用户节点来为区块链全网提供算力。虽然矿池本身并不是中心化的服务器节点，但从提供算力的角度来看，矿池作为一个单一实体来评估中心化程度更为直观。我们通过下面两张图来分析下BTC和BCH的全网矿池算力分布。

　　BTC矿池算力分布图(截止2018年4月9日)

　　BCH矿池算力分布图(截止2018年4月9日)

　　我们可以看到，在BTC算力图中，目前排名前三大的矿池占据了全网50%的算力，而BCH的算力分布更为集中，排名前两位的矿池就占据了全网超过51%的算力。考虑51%算力攻击， BTC联合前四大矿池，BCH只需要联合前两大矿池，理论上就可以对网络的安全形成有效的威胁。

　　另外上述这些矿池中间，销售挖矿硬件的比特大陆拥有三个矿池：BTC.com，ConnectBTC和AntPool，占据全球算力35%以上。试想当越来越多的网络算力开始集中到单个公司或者个人手中， 形成了中心化的垄断，那么区块链网络的安全性在很大程度上取决于垄断者的所作所为，其他成员只能以不作恶的收益远远高于作恶来让垄断者自我约束，这必然是十分危险的。

　　今年2月，比特币Core团队核心成员Cobra通过推特发表了一封公开信，Cobra认为在POW共识机制下，比特币算力中心化的趋势越来越明显。而在其中，越来越多的网络算力正集中在比特大陆和其CEO吴忌寒的手中。因此他提出，为了打破以吴忌寒为首的矿工对比特币的垄断，需要对比特币的POW算法进行修改，将有可能将共识机制改为POW+POS的混合模式。此举立即遭到了吴忌寒的反击，称这会让“比特币在虚拟货币总体市值的占比跌到10%以下”，两者在Twitter评论里展开激烈争论。在这个论战背后，我们看到的更多的是对比特币未来发展话语权的争夺。

　　由此看出，目前无论是BTC或是BCH，即使采用POW共识算法牺牲了效率而保持了去中心化的理念，但因为POW算法本身存在依赖大量算力的特性，在区块链架构不断运行的过程中，由于市场经济自发调节的功能，仍然会出现占有生产资源的寡头而产生了中心化的趋势，寡头为了提高效率节约资源会进一步采取集中化的运作方式，更加加剧各方的不平衡发展，如此一来多方利益因为中心巨头的压榨而次生博弈不均衡的结果，从而产生分歧甚至产生分叉。

　　三、 未来发展

　　通过上面的分析，我们发现似乎区块链所有的发展方向都优先考虑效率而往中心化运作方式逐渐靠拢，这难道就是区块链的未来么?如果我们需要更快的TPS，传统的VISA或者支付宝，似乎是更好的选择。

　　而对分布式系统的研究已经存在了几十年，很多算法都可以获得很高的TPS，但是由于中心化程度都比较高，普通人在网络中无法获得对等的权利，信息数据的民主化也就无从谈起。如果普通人无法参与全网的监督和验证，那传统互联网提供的服务形式可能已经绰绰有余。

　　所以，去中心化和效率本身是一个不可调和的矛盾，高TPS所带来的高效率对某些具体应用场景，比如传统高频互联网场景可能意义很大，但在其他场景中可能并不需要。区块链背后的理念设计更多需要一个折中和平衡。因此，中心化或去中心化不应该成为区块链发展的单一状态，在共识机制的设计上我们仍然有很长的路要走。在重点关注效率的同时，共识机制完全可以在安全性、公平、稳定性等方面寻找了一个综合平衡点来改变目前的行业现状。我们发现PENTA网络所采用的DSC共识算法正是基于这样的设想和初衷而诞生的。

　　四、 DSC共识算法介绍

　　DSC共识算法，也叫动态权益共识，是PENTA网络主链所用的共识协议，一种彻底消除区块链分叉的可能性的共识机制，由PENTA首席科学家，知名的物理学家、数学家、计算机科学家和随机算法大师Dr.Steve Melnikoff主导开发。

　　DSC共识算法没有追求POS超高效率，而是吸取了DPOS和PBFT等共识算法的优势，在重点关注效率的同时，仍然通过巧妙的机制设计，尤其是随机算法的引入，实现了公平，让参与多方能够达成稳定共识，在治理方式上完全消除了垄断和分叉，实现多方的互惠共赢。

　　DSC共识算法流程图

　　DSC具体是如何做的呢?

　　1、每一个PENTA代币PNT的持有者进行投票，选举产生议员和观察员(离散验证人);

　　2、使用散列抽签算法从议员和观察员中选出多组记账人，每组记账人都是使用随机函数分别从议员和观察员中各自选出;

　　3、记账人根据BFT共识算法确认交易并为新的高度生成多个备选区块;

　　4、使用随机函数从备选区块中最终选择一个作为新的正式区块。

　　从上述流程中可以看出，DSC共识算法吸取了DPOS和PBFT算法的若干优势：

　　1、先把大量的记账节点缩小到少量记账节点，然后再用BFT做共识，大大减少了参与BFT共识的节点数量，从而大幅减少了全网共识的时间耗费;

　　2、由于每次参与 BFT 共识的记账节点数量固定在一定范围，共识达成的时间基本稳定，链上生成一个块的延迟近似于在网络中完成区块广播的延迟，不会像PBFT 算法那样随着规模增加共识达成的效率越来越低，甚至出现最后无法出块的情况;

　　3、虽然在选择记账节点的过程中有若干轮选举，但是都是使用自有的随机函数选择，不需要在网络中进行投票选择，只消耗非常少的时间和算力，也不会像POW算法一样产生大量的电能浪费。

　　通过巧妙的机制设计，DSC共识算法使得每个想参与记账的节点都有机会通过投票参与记账，通过配备离散观察员验证出块机制，保证了足够多的用户基数，而想控制所有的议员和观察员节点理论上不可能，从而不会形成中心化垄断，即使多个节点在被攻击或者腐败的情况下，离散节点仍然会确保提供一定的保护作用。

　　总之， DSC共识算法并没有一味追求DPOS算法的超高效率，而是在兼顾效率的同时，充分融合了业内主流共识算法的优势，在去中心化、安全性、扩展性、一致性和可用性等方面进行研究分析和反复论证而得出的一种综合平衡性算法。

　　五、 结语

　　随着区块链技术的不断发展演进，我们发现越来越多的区块链项目从治理到架构为了追求效率而更多的采用中心化的方式设计来运作。但我们认为高效率可能并不适用于所用的商业应用场景，区块链背后的理念设计更多时候需要结合实际应用做一个折中和平衡，故中心化也并不应该成为区块链发展的唯一选择。而DSC共识算法不但坚持区块链数据信息民主化的理念，也在去中心化、性能、规模和安全性等方面寻找到一个综合平衡点，为当下的共识算法及公链技术的演进带来了突破性的意义和启示，同时基于DSC共识算法的PENTA网络项目也值得我们持续关注。