一、Algorand的發展背景
Algorand是MIT機械工程與計算機科學系Silvio Micali教授與合作者（主要是紐約大學石溪分校陳靜副教授）于2016年提出的一個
區塊鏈協議。Micali教授為意大利裔美國人，1982年獲加州大學伯克利分校計算機科學博士，1983年起在MIT任教。他的研究領域包括密碼學、零知識（zero knowledge）、偽隨機數生成、安全協議（secure protocol）和機制設計。Micali教授1993年獲哥德爾獎（由歐洲理論計算機學會EATCS與美國計算機學會基礎理論專業組織ACM SIGACT于1993年共同設立，頒發給理論計算機領域最杰出的學術論文），2004年獲密碼學領域的RSA獎（RSA是三位發明公鑰-私鑰密碼系統的科學家Rivest、Shamir和Adleman的姓氏縮寫），2012年獲圖靈獎（由計算機協會ACM于1966年設立，獎勵給對計算機事業作出重要貢獻的個人，有“計算機界諾貝爾獎”之稱）。
Algorand由algorithm（算法）和random（隨機）兩個詞合成，顧名思義，就是基于隨機算法的公共賬本協議（public ledger）。Algorand針對
比特幣區塊鏈系統的幾個核心缺陷進行了改進。
第一，比特幣區塊鏈系統的工作量證明共識機制需要消耗大量計算資源和
能源。根據Dig
iconomist網站數據，截至2018年1月底，每產生一個比特幣區塊，需要運行 次哈希運算。考慮到哈希函數作為隨機預言（random oracle）的性質，比特幣區塊的產生過程，相當于擲一個有面的骰子，直到擲出某一特定的面為止。比特幣區塊鏈系統一年的耗電量，與秘魯全國一年的耗電量相當，而且還在快速增長中。這些巨量計算和耗電，除了產生比特幣區塊以外，對人類社會幾乎沒有任何價值。
第二，比特幣區塊鏈系統要長期存續，要求50%以上的計算資源掌握在誠實用戶的手中。否則，惡意用戶在力量占優時可能篡改區塊鏈。但隨著市場演變（中本聰應該沒有預見到這種情況），比特幣區塊鏈系統中的計算資源集中在少數幾個“礦池”中。這就構成了一個潛在的不穩定因素。“礦池”的存在也使比特幣區塊鏈系統偏離了其早期宣稱的民主特征，形成了“礦工”和普通使用者這樣不同階層的使用者。從比特幣歷史上關于擴容的討論以及多次分叉不難看出，比特幣區塊鏈系統已經形成了中心化程度很高的社區結構。
第三，比特幣區塊鏈系統容易出現分叉。根據中本聰的白皮書[Nakomoto, Satoshi, 2009, “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”.]，當一筆交易被記入一個區塊并接入區塊鏈后，要等該筆交易所在區塊后面再接上5個區塊，才能比較肯定這筆交易進入比特幣的公共賬本，而非在某一個分叉上。因為比特幣區塊鏈系統平均每10分鐘才能產生一個區塊，一筆交易從被記入區塊到被確認需要1個小時左右時間。
第四，比特幣區塊鏈系統的可拓展性比較差。比如，一個比特幣區塊的大小為1M，大約能容納2000筆左右交易，因為平均每10分鐘產生一個區塊，比特幣平均每秒鐘能支持3-4筆交易；相比而言，Paypal平均每秒鐘能支持193筆交易，Visa平均每秒鐘能支持1667筆交易[http://www.altcointoday.com/bitcoin-ethereum-vs-visa-paypal-transactions-per-second/ ]。從這個意義上講，比特幣是人類歷史上投入產出比最低的社會和技術試驗之一。對可拓展性問題，比特幣閃電網絡是目前很受關注的一個解決方案。
鑒于比特幣區塊鏈系統的上述缺陷，Algorand的目標是：1.能耗低，不管系統中有多用戶，大約每1500名用戶中只有1名會被系統挑中執行長達幾秒鐘的計算。2.民主化，不會出現類似比特幣區塊鏈系統的“礦工”群體。3.出現分叉的概率低于一兆分之一（即）。假設Algorand中平均每分鐘產生一個區塊（后文會給出有關測試數據），這個概率意味著平均每190萬年出現一次分叉。4.可拓展性好。
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