作者：DongHyun Kang, Xangle
編譯：Felix, PANews
本報告由Xangle撰寫，PANews授權翻譯並聯合發布。
1. Algorand：密碼學教父Silvio Micali 創建的區塊鏈
和Cardano 和EOS 一樣，區塊鍊主網Algorand 聲稱是可以解決區塊鏈三難困境的第三代區塊鏈。該項目由麻省理工學院傑出教授、密碼學先驅人物Silvio Micali 創立。 2012年，他因對可驗證隨機函數（VRF）和零知識證明的突破性貢獻而榮獲圖靈獎，這些技術現已廣泛應用於加密行業。他在密碼學方面深厚的專業知識對於塑造Algorand 強大的技術基礎發揮了重要作用。
然而，儘管Algorand 在推出初期充滿希望，但其生態系統的增長仍慢於預期。此外，該項目最近面臨影響其發展速度的“證券”問題（注：美國SEC 指控ALGO 代幣為“未註冊證券”）。儘管如此，Algorand 的技術優勢和Silvio Micali 的聲譽促進了與各個組織和國家的合作夥伴關係。
本文將深入全面分析Algorand 的技術優勢和麵臨的挑戰，並探索Algorand 的潛在機遇。
2. Algorand 優勢：強大的技術有助於增強用戶體驗
Algorand 關鍵優勢之一是技術能力，這要歸功於Silvio Micali 在密碼學方面的專業知識。這種技術能力為Algorand 提供無縫的用戶體驗。本節將仔細研究Algorand 的技術。
2.1. 雙節點結構提高網絡去中心化程度
為解決區塊鏈的三難困境，Algorand 採用了一種結構，該結構根據節點在中繼、參與共識過程或歸檔數據中的角色，對節點進行分類。首先，中繼節點不參與區塊創建和共識。相反，它充當數據連接點，中繼在參與節點上完成共識過程的塊數據。換句話說，中繼節點負責促進節點之間的通信。它們還充當存檔角色，存儲區塊鏈數據，通過在中繼節點之間傳播區塊來加速區塊創建和共識的過程。
參與節點是根據其持有的權益，參與區塊生成和共識的節點。這些參與節點還與多個中繼節點連接，並將共識過程提交給中繼節點。與中繼節點不同，參與節點並不歸檔所有區塊數據。相反，他們存儲1,000 個最近創建的區塊，以確保驗證的準確。另一方面，索引器和記錄提交節點不參與中繼和共識；它們可以根據其特定目的進行設置，例如鍊上數據使用和交易提交。中繼節點和參與節點的結構如下圖所示。
此外，節點去中心化是通過Algorand基金會實現的。雖然理論上所有節點都可以參與，但Algorand目前正在朝著參與節點可以自主參與的模式發展，並且中繼節點的數量在基金會的管理下逐漸增加。自成立以來，Algorand 基金會一直致力於中繼節點的地理分佈，這些節點由跨多個大洲和國家的大學、非營利基金會、金融機構和各種其他實體運營。基金會還通過試點中繼節點計劃和社區中繼節點計劃等逐步增加中繼節點的數量。截至2022 年第二季度，Algorand 基金會報告的節點數量為120 個，併計劃在未來進一步增加該數字。截至7月24日，已有1,332 個參與節點，並且該數量預計會隨著時間的推移而增長。
2.2.純權益證明系統增強了Algorand 的可擴展性
Algorand 使用純權益證明來提高可擴展性。純權益證明中採用的核心密碼技術是可驗證隨機函數（VRF）。 VRF 接受用戶輸入並生成隨機生成的輸出（哈希）值。輸出從外部是不可預測的，任何人都可以隨時使用VRF 的公鑰驗證輸出的有效性。換句話說，隨機性用於以加密方式保護所選用戶，同時仍允許其他人驗證隨機性。
權益證明由四個步驟組成：1）區塊提案→2）軟投票→3）認証投票→4）添加到區塊鏈。首先，在區塊提案階段，通過VRF 選擇負責區塊生成和提案的節點。然後，被選定的節點提出一個記錄交易和狀態值的區塊，並使用VRF 輸出傳播提案的區塊，證明該帳戶是有效的提議者。
即使通過VRF 選擇單個節點，由於並發性問題或惡意節點，也有可能同時提出多個區塊。為了保證只有一個區塊獲得認證，下一步是將軟投票階段提交的提案數量過濾為1。首先，隨機選擇一個由1,000 名驗證者組成的委員會，使用VRF 進行軟投票。然後委員會比較VRF 哈希值，並選擇VRF 哈希值最低的賬戶來提議下一個區塊。
然後是認証投票階段，新的委員會將檢查區塊提案是否存在超支、雙重支出或任何其他問題。同樣，委員會成員是使用VRF 選出的，他們對區塊是否有效進行投票。一旦達到法定人數後，該區塊被認為是有效的並經委員會認證，該區塊最終會被添加到Algorand 的區塊鏈上。
Algorand 的共識機制確保即時區塊最終確定，區塊延遲約為3.3 秒。與其他PoS 鏈不同，在Algorand 共識協議中，區塊不是在slot 中生成的。相反，它逐塊完成共識過程，這使得它比其他PoS 鏈能夠實現更快的最終確定。
PPoS 的另一個優點是不需要節點參與者鎖定他們的代幣，從而消除了削減的風險。然而，從協議的角度來看，沒有代幣鎖定可能會導致拋售壓力增加，並且沒有適當的機制來懲罰惡意節點。
2.3.參與密鑰和密鑰更新
Algorand 通過採用參與密鑰和密鑰更新技術來確保節點參與者的安全性和用戶的便利性。
首先，Algorand 為節點參與者提供一組用於投票和提議區塊的密鑰，這些密鑰稱為參與密鑰。為了參與共識過程，必須在線標記該帳戶，這增加了支出密鑰（Spending Key）洩露的風險。為了解決這一安全問題，Algorand 向共識過程中的參與者授予參與密鑰。參與者生成並註冊特定輪數的參與密鑰，每輪生成臨時密鑰，並在流程完成後刪除用於參與的臨時密鑰。
使用參與密鑰具有顯著的優勢，特別是在保護節點參與者的代幣方面，即使參與節點受到損害。此外，每輪的參與密鑰和臨時密鑰都會在每輪完成後從密鑰文件中刪除，確保區塊鏈的持續安全性，以防止對先前區塊的攻擊。
另一方面，密鑰更新是一種允許用戶在不更改公共地址的情況下更改其私鑰的技術。此過程使用加密多重簽名技術，包括以下步驟：
- 首先，用戶生成一個新的密鑰對（公鑰和私鑰）。
- 用戶創建一個交易，請求向Algorand 網絡重新生成密鑰。該交易包括新的公鑰。
- 網絡參與者驗證密鑰更改交易和加密多重簽名。這將驗證交易的有效性，並且新密鑰的所有者就是舊密鑰的所有者。
- 一旦密鑰更改交易被授權，舊私鑰就會被新私鑰替換。
Algorand 簡化了密鑰更新的過程，讓用戶更加方便。用戶只需發送密鑰更新交易即可更改其私鑰，而無需創建新錢包，即使他們當前的私鑰已暴露。事實證明，這一功能對於需要任意更改公鑰以保證交易連續性的機構和國家特別有利。
3.Algorand 的挑戰：與關注環境友好的機構和國家合作，擴大生態系統
3.1.組織和國家的合作
憑藉上述提及的Silvio Micali 背景和技術優勢，Algorand 採取了吸引機構和國家的戰略來擴大其生態系統。值得注意的是，Algorand 通過推廣低碳綠色區塊鏈，與那些因環境、社會和治理(ESG) 問題而對PoW 持懷疑態度的國家和機構進行了接觸。
通過這些努力，Algorand 實現了多個重要的里程碑，例如2020 年為馬紹爾群島中央銀行打造數字貨幣(CBDC) ，推出主權貨幣SOV；並成為繼以太坊之後第二個發行USDC 的區塊鏈。此外，Algorand 與國際象棋聯合會（International Chess Federation）的FIDE Online Arena 達成協議，在區塊鏈上記錄比賽。 2021 年，意大利版權與出版協會(SIAE) 選擇Algorand 來記錄版權相關記錄。此外，2022年，意大利銀行選擇Algorand 作為其銀行和保險領域代幣化業務的公鏈。最值得關注的合作夥伴之一是2022 年5 月與國際足聯（FIFA）的合作，FIFA 宣布與Algorand 合作推出FIFA 世界杯NFT 項目FIFA + Collect。這一舉措使國際足聯能夠創造並出售歷屆世界杯的“精彩時刻”，其中包括2022 年卡塔爾世界杯。
<2022年卡塔爾世界杯NFT時刻示例，來源：FIFA+Collect>
然而，Algorand 的合作成果好壞參半，因為它似乎在維持與某些組織和國家的合作方面似乎遇到了挑戰。例如，馬紹爾群島的SOV（CBDC）項目自2020 年以來沒有任何重大更新或進展。 FIFA+Collect 在卡塔爾世界杯期間經歷了用戶參與度的暫時激增，但這種興趣的增加並沒有轉化為長期持續的參與。至於與國際象棋協會和SIAE 的合作，自宣布以來還沒有最新的更新或消息，因此很難確認數據是否真的按預期記錄在區塊鏈上。
3.2.生態系統成熟度低
Algorand 目前在吸引開發者和用戶方面面臨著挑戰。與其他採用EVM 和ERC-20 代幣等廣泛接受標準的加密貨幣不同，Algorand 使用自己的狀態機、AVM（Algorand 虛擬機）和ASA（Algorand 標準資產）。 Algorand 上使用的編程語言不是Solidity，而是TEAL 和PyTEAL，這是該平台獨有的，開發人員不太熟悉也不太容易使用。
Algorand 上的DeFi 生態系統甚至落後於同樣是第三代區塊鏈的對手Cardano，後者自2023 年以來TVL 同比大幅增長300%。相比之下，Algorand 的TVL 指標由於各種事件而出現下降，包括MyAlgo 黑客攻擊和AlgoFi 關閉。 AlgoFi 的關閉影響尤其大，因為它在關閉前佔Algorand 的TVL 的55%，對Algorand 的DeFi 生態系統產生了重大影響。
Algorand 的NFT 生態系統更糟糕。據CryptoSlam的數據，儘管存在PIXELS、MNGO 和AlgoRaccoon 等NFT 項目，但Algorand 的總交易量目前為3900 萬美元。這一交易量與Solana 的7 天交易量4200 萬美元相似。就連備受期待的FIFA+Collect 也表現不佳，總成交額為55.2 萬美元。除了這些挑戰之外，Algorand 最近受到了SEC 的指控，導致其代幣價格大幅下跌，並可能加劇Algorand 生態系統的資本外逃。
4.Algorand 的複興：AlgoKit 的積極營銷和開發者入門
4.1.積極營銷，擴大目標市場
最近，Algorand 認識到了這種自下而上的生態系統的重要性，並採取了積極主動的方式進行市場營銷。在最近接受Real Vision Crypto 採訪時，Algorand 基金會首席執行官Staci Warden 反思了該公司之前認為僅靠技術實力就會吸引開發者和用戶的做法。意識到變革的必要性後，該公司任命了曾就職於Nike、WhatsApp 和Apple 的Jessica Tsai Chin 擔任首席營銷官，這標誌著營銷活動的開始。
Algorand 最近對營銷的關注從其支出的增加就可見一斑。 Algorand 每年發布兩份透明度報告，最新報告顯示營銷支出大幅增長，從2020-2021 年的約100 萬美元飆升至最近一年的3420 萬美元，增長約3,400%。根據作者研究，這項重大投資主要針對Algorand 認為有前途的不知名項目。
Algorand 還一直在積極利用名為AlgoGrant 的資助計劃，並建立名為Algorand Ventures的直接投資實體。 Algorand 不是向dApp 提供資助（這可能會導致Rug Pool等問題），而是旨在通過直接投資獲得項目股份並共同解決項目的資本流動性問題。特別是，該公司最近一直在亞洲而不是北美擴大業務，因為北美的監管限制可能會阻礙運營。 Algorand Ventures 通過推出亞太加速器計劃積極支持亞洲初創企業，從2022 年9 月持續到2023 年3 月。通過這一舉措，Algorand 旨在促進該地區有前途的初創企業的成長和發展。
4.2.使用AlgoKit 擴展支持的語言並簡化Web2 開發人員入門的開發流程
2023 年3 月，Algorand 推出了一款名為AlgoKit的開發者工具，讓開發者更容易上手。 Algokit 通過簡化設置流程並提供可以用來輕鬆構建Algorand dApp 的各種庫和模板來解決Web3 中復雜的問題。這種方法允許現有的Web2 開發人員使用熟悉的語言使用Algorand 的平台，而無需學習不熟悉的語言。
AlgoKit 還簡化了Web3 中的開發、測試和部署過程。與其他主網相比，部署dApp 需要開發合約、在測試網上進行測試，然後將其部署到主網進行最終測試，而AlgoKit 提供了一種更有效的方法。開發人員能夠通過臨時打開一個稱為“本地網絡”的隔離空間，來直接在Algorand 主網上進行測試和部署。換句話說，AlgoKit 簡化了測試網和主網上原本複雜的測試過程。
根據Algorand 7 月份的公告，自3 月份推出以來，AlgoKit 的下載量已超過9,200 次，已有近8,000 名開發者加入。儘管與估計的20 萬Solidity 開發者相比，這個數字相對較小，但值得注意的是，Algokit 只推出了三個月，這表明未來的增長潛力。
5.Algorand 中值得關注的DApp
本節將探討Algorand 生態系統中一些值得注意的dApp。雖然Algorand 中還沒有殺手級dApp，但有幾個dApp 對Algorand 基金會具有重大價值和重要性。 Algorand 中兩個突出的dApp 是Folks Finance（目前網絡中的DeFi 領導者）和Lofty（一個房地產代幣化項目）。
5.1. Folks Finance
Folks Finance 是Algorand 的旗艦DeFi 項目，尤其在AlgoFi 關閉之後。 Folks Finance 既是DEX 又是藉貸平台。 Folks Finance 的顯著特徵之一是使用gALGO 和xALGO 代幣。 gALGO代表了ALGO的證券化版本，用戶可以將ALGO兌換成gALGO，gALGO可以在DeFi應用中使用，提供同時賺取質押和DeFi獎勵的機會。 xALGO 與gALGO 的獎勵獲取方式相同，但轉換為BRC-20，可以連接幣安鏈上的PancakeSwap。
5.2. Lofty AI
Lofty AI 是一家總部位於美國、在Algorand 區塊鏈上推出的房地產投資平台。作為一個基於實物資產的DeFi 平台，Lofty AI 允許用戶對經過專有算法和現場團隊審核的房地產進行小額投資。 2019年，Lofty AI獲得矽谷知名加速器Y-Combinator投資。儘管缺乏基於實際資產的DeFi 項目，Lofty AI 仍成功實現2600 萬美元的TVL。
6.結束語
本文深入研究了Algorand 的各個方面，涵蓋優勢、挑戰、應對措施以及生態系統中有前途的dApp。綜上所述，Algorand 是一個技術能力很強的區塊鏈。其去中心化特性，在雙節點結構的支持下，3.3 秒即可確認區塊。該平台還通過實施參與密鑰和密鑰更新來促進個人、機構和國家的用戶友好體驗。儘管擁有這些技術優勢，Algorand 仍遇到了一些障礙，特別是在與機構和國家保持持續合作方面，而且Web3 生態系統仍處於早期階段。
儘管如此，Algorand 並不是沒有機會。該公司正在戰略性地將目標市場轉移到亞洲，並採取了積極的營銷手段。 AlgoKit 的推出旨在幫助Web2 開發人員，進一步展示其對促進可訪問性的承諾。隨著平台的發展，Algorand 是否能夠利用這些機會並成為第三代區塊鏈中的重要參與者，將是一件很有趣的事情。