1. 共识机制能否拯救区块链?
共识机制确保网络中所有节点对哪些交易是有效的、并应被添加到账本中,达成一致。这一机制基于一套统一的共识规则运行。
“区块链三难困境”一直是区块链架构设计的核心难题:速度、安全性和去中心化,三者往往难以兼得。项目通常只能在其中两项中做出取舍。
共识机制的存在意义,在于防止恶意行为者对网络或数据篡改,避免双重支付,确保所有节点对交易顺序保持一致性。可以将其理解为一套去中心化的“游戏规则”,推动网络内的所有参与者走向统一的“真相”。
常见的共识机制包括:
工作量证明(PoW):矿工通过算力解题来打包区块并获得奖励,安全性高,但效率低、能耗大(如比特币、2022 年前的以太坊)。
权益证明(PoS):验证者通过质押代币获得出块权,能耗低、速度快,但可能导致“富者愈富”(如以太坊合并后、Cardano)。
委托权益证明(DPoS):持币者投票选出代表进行验证,提升效率和可扩展性,但去中心化程度下降(如 EOS、Tron)。
权威证明(PoA):由已知身份的节点验证交易,速度快但中心化程度较高(如 VeChain)。
尽管区块链承诺实现真正的去中心化,但在实际性能上仍有巨大差距,尤其是蓝筹链:
比特币 TPS 仅约为 7
合并后的以太坊 TPS 为 15–30
对比之下,Visa 平均日 TPS 为 1,700
这种性能差距带来了延迟、拥堵和高昂费用,暴露了可扩展性的挑战。
1.2 新兴共识模型
新一代 Layer 1 区块链(如 @Hyperliquidx、@Monad_xyz 和 @Soniclabs)正在开发更高效的共识机制,旨在从根本上解决这些问题,提升速度、扩展性与影响力,同时增强用户信任。
本文将深入解析这些项目如何在共识设计上突破传统束缚,探索它们对“区块链三难困境”的应对方案,包括:项目背景、共识机制、与以太坊的关系、扩容解决方案、实际应用、融资与治理模式,以及当前面临的核心挑战。
2. Hyperliquid
Hyperliquid 是一条专为高速、低成本去中心化交易而生的 L1 区块链。其架构由两大核心组成:
HyperCore:支持永续合约与现货订单簿的一体化链上引擎,具备“一块即最终确认”的特性。
HyperEVM:与以太坊兼容的智能合约平台。
面对传统 L1 在去中心化、性能与可用性上的权衡,Hyperliquid 试图通过高度性能化、完全链上的交易生态系统予以突破。
HyperCore 理论上可处理高达每秒 20 万笔订单,并随着节点软件升级而进一步提升。
HyperEVM 将以太坊智能合约生态引入 Hyperliquid,开放 HyperCore 的流动性和金融工具资源。
团队的愿景是实现 dApp 与区块链模块之间的无缝协作,同时保持效率与用户体验。
2.1 共识机制
Hyperliquid 最初采用 Tendermint 共识算法,但由于高频交易场景的需求,其后发展出更先进的机制:
HyperBFT:结合 PoS 与拜占庭容错(BFT)的混合共识机制,专为高吞吐、低延迟与强安全性而优化。
PoS 基于 HotStuff 协议,验证者需质押 $HYPE 代币才能出块。
HyperBFT 相较传统 PoW 更节能,且不牺牲安全性。
2.2 可扩展性与速度
HyperBFT 平均达成最终确认时间仅需 0.2 秒,延迟控制在 0.9 秒以内。
链上订单簿精度媲美中心化交易所,支持 50 倍杠杆、一键下单、止损设置等功能。
在不采用分片的前提下,Hyperliquid 已能实现 20 万 TPS 并发处理,目前的瓶颈主要在于网络延迟与验证者分布。
2.3 当前挑战
验证者数量偏少(安全性问题):Hyperliquid 当前的验证者数量仅有 16 个,相较于以太坊超过 80 万个验证者的庞大网络,其结构仍较为中心化。项目方计划随着网络的发展逐步扩展验证者集合,以实现其去中心化的长期目标。
尚未经受重大网络攻击的考验,其长期去中心化与抗风险能力仍存疑。当前的中心化结构也带来了安全隐患,尤其是桥接合约中高达 23 亿美元的 $USDC 曾在 2024 年遭遇黑客攻击尝试,暴露出系统脆弱性。
中心化的影响:2025 年 3 月,Hyperliquid 爆发了一起 $JELLY 代币事件。一名交易者通过创建三个账户进行杠杆操控:两个账户做多,总计持仓 405 万美元;一个账户做空,持仓 410 万美元。该操作导致 $JELLY 期货价格飙涨 400%,随后该交易者自我清算,造成 Hyperliquid 金库持有 600 万美元的空头仓位,令流动性提供者产生约 70 万至 1000 万美元的未实现亏损。不过,Hyperliquid 介入后,最终该金库实现了 70 万美元的盈利——项目方通过下架 $JELLY 合约进行处理,此举引发了社区对去中心化程度与治理透明度的广泛讨论。
高杠杆交易风险:2025 年 3 月 13 日,一位鲸鱼用户利用高杠杆交易清算了 $ETH 多头仓位,导致 HLP 金库损失约 400 万美元。此类事件凸显平台在应对市场操纵方面的脆弱性,以及对更强大风险管理机制的迫切需求。
竞争压力:Hyperliquid 的闭源代码和缺乏自动验证者惩罚机制,在透明度与抗攻击能力上存在不足。而来自 Solana 等高吞吐量平台、新兴 L1 项目(如 Monad、MegaETH)以及高性能 DEX(如 dYdX)的竞争日益加剧,对其构成不小挑战。
可扩展性表现:Hyperliquid 专为可扩展性设计,可实现每秒高达 20 万笔交易、亚秒级最终确认。但在极端市场情况下,如大规模杠杆交易,可能会带来流动性紧张或验证者协调延迟等问题,对系统稳定性构成挑战。
3. Monad
Monad 是一个与 EVM 兼容的 L1,使用并行执行和 MonadBFT,实现可扩展性和性能。
Monad 的目标是高达 10k TPS,每 500 毫秒生成块并在一秒内完成。它促进去中心化,同时解决以太坊的瓶颈(例如速度慢、费用高和可扩展性有限)。 其测试网于 2025 年 2 月 19 日启动,据猜测主网将于 2025 年第三季度至第四季度启动。
3.1 共识机制
Monad 的架构核心是其定制的 MonadBFT 共识机制,这是对 HotStuff BFT 协议的优化演进版本。
它通过流水线执行与高效通信机制,从传统区块链架构中脱颖而出:
MonadBFT: 将原本 HotStuff 的三阶段流程简化为两阶段,从而提升验证者速度。验证者会轮流担任出块领导者:领导者提出新区块,并将前一轮投票打包成一个「法定证明」(Quorum Certificate, QC),以此作为对前一区块的共识认证。如果某个领导者失效,超时机制可确保网络依旧正常运行,增强在部分同步环境下的安全性。
并行执行: Monad 实现了交易顺序先确定,再通过多线程并发执行。通过这种乐观执行模型(optimistic execution),它既保证执行结果与顺序一致,又显著提高吞吐量。
权益证明(PoS): 验证者需质押代币以参与共识,借助经济激励确保网络安全。该 PoS 机制在保障速度与安全之间达成平衡,抵御恶意行为。
MonadBFT 减少了通信开销,为实时 dApp 提供更具可扩展性和可靠性的最终确认。
下图展示了 MonadBFT 的流水线流程,说明了验证者(如 Alice、Bob、Charlie、David 等)如何在多个轮次中提出、投票并最终确认区块(例如第 N、N+1、N+2 区块):
每个区块都依序经历「提案 → 投票 → 最终确认」阶段,验证者轮流担任领导者并生成 QC,以完成共识流程。
3.2 可扩展性与速度
Monad 结合了高效的 MonadBFT 和并行执行能力,能在无需分片的情况下实现高吞吐量与快速确认,超越传统 Layer 1 区块链的性能瓶颈。尽管理论上支持每秒 1 万 TPS 和亚秒级最终性,实际表现仍受网络延迟与验证者分布等因素影响,真实表现仍待主网上线后验证。
3.3 挑战
执行复杂性: Monad 的乐观并行执行存在一致性错误、回滚或边界漏洞的风险。其架构复杂,尤其是 MonadBFT 与并行执行机制,对开发与维护提出更高要求,可能阻碍小型团队的使用与安全维护,使其更受资源丰富、经验丰富的开发团队青睐。
网络延迟: 实际 TPS 与最终确认速度高度依赖验证者分布与网络延迟,若分布不均或延迟高,可能达不到预期性能。
规模未经实测: 主网上线前,Monad 所声称的 1 万 TPS 尚未经大规模实测,仍可能存在性能瓶颈或隐藏漏洞。
竞争激烈: 同样主打高吞吐量的平台如 Sonic、Arbitrum 与 Solana,将对 Monad 的开发者吸引力与用户采用构成挑战。
学习曲线: 虽然兼容 EVM,但 Monad 的独特系统(如 MonadBFT 与 MonadDB)可能拖慢开发者上手速度。
中心化问题: 项目初期由基金会主导,代币分配结构较为集中,可能导致治理权力过度集中,影响长期去中心化与安全性。
4. Sonic
Sonic 是一个与 EVM 兼容的 Layer1 区块链,专为高吞吐量和亚秒级交易最终性而设计,源自 Fantom Opera 生态系统的演进版本。
Sonic 引入了多项运行效率的重大升级:其最新的共识协议 SonicCS 2.0 实现了共识速度提升两倍,且每个纪元的内存使用量下降了 68%(从 420MB 降至 135MB),显著降低了验证者的资源负担并增强了可扩展性。
这些升级旨在解决多个区块链常见难题:
交易处理速度慢
运营成本高
生态系统碎片化
通过品牌重塑,Sonic 推出了交易费变现计划(Fee Monetization Program,简称 FeeM),最多可将 90% 的网络交易费用回馈给开发者,以激励 dApp 的构建与应用推广。
4.1 共识机制
Sonic 的 Lachesis 共识结合了有向无环图(DAG)与异步拜占庭容错机制(ABFT),在 Fantom Opera 的基础上进一步提升性能。
ABFT(Asynchronous Byzantine Fault Tolerance):允许验证者异步处理交易并交换区块,摆脱了传统 PBFT(实用拜占庭容错)系统中的顺序性延迟,提升吞吐量与抗故障能力。
DAG(有向无环图):交易以“顶点”形式记录,依赖关系则以“边”表示,使得多个区块可并行添加,大幅加快验证速度,相比线性链结构更高效。
PoS(权益证明):验证者需质押至少 50 万枚 $S 代币以参与网络,将交易打包为事件区块,形成本地 DAG。当足够多的验证者将这些事件确认为“主链根”,即视为达成共识,实现亚秒级最终性。该 PoS 机制在速度、安全性与去中心化之间取得平衡,同时通过质押机制遏制恶意行为。
下图为某个节点的 DAG 示意图:
橙色事件为候选领导者事件
黄色事件为已提交领导者事件
领导者事件之间的事件可串联为区块链条,从而提取交易列表构建区块
4.2 SonicCS 2.0:最新共识机制升级
Sonic 于 2025 年 3 月 27 日正式推出 SonicCS 2.0,这是其最新的 DAG 驱动共识升级版本,采用重叠选举机制来减少计算成本与内存开销(下降 68%)。通过对 200 个主网纪元数据的实测,该协议平均加速达 2.04 倍(范围从 1.37 倍到 2.62 倍),并显著提高了内存效率,为实现超过 10,000 TPS 的吞吐量与亚秒级最终性奠定基础。SonicCS 2.0 即将上线主网,详细技术报告也将发布。
4.3 可扩展性与性能表现
Sonic 的 Lachesis 共识融合了 DAG 的灵活性与 ABFT 的数据一致性,提供无需分片的快速、安全的交易最终性。随着网络需求增加,其设计支持无缝扩容。
SonicCS 2.0 有望推动 Sonic 主网接近理论 TPS 上限(396,825 TPS)。不过需要指出,实际表现仍取决于网络延迟与验证者分布。据 @AndreCronjetech 称,Sonic 当前实测的 TPS 峰值已达到 5,140,表现相当亮眼。
Sonic 完全兼容 EVM,通过在现有架构上优化性能而非引入独立虚拟机。SonicCS 2.0 中的向量化操作与重叠选举机制显著提升验证者效率与 dApp 性能。
来源:Chainspect
4.4 面临的挑战
共识机制复杂度:在高负载下,Sonic 的共识机制可能导致复杂的依赖关系或验证延迟,进而带来效率瓶颈或潜在攻击面。
开发者适应难度:尽管兼容 EVM,Sonic 的高级特性(如 SonicCS 2.0 的向量化投票)仍可能迫使开发者调整工作流,影响采纳速度。
网络延迟:亚秒级最终性与 10k TPS 表现依赖于验证者地理分布与网络延迟,实际表现可能下降。
规模尚未验证:在主网完全部署 SonicCS 2.0 之前,10,000 TPS 的理论能力仍未完全经受实战验证,潜在瓶颈或漏洞尚未显现。
L2 竞争压力:Ethereum 的 L2 方案(如 Optimism、zkSync)在更低成本下提供类似性能,且具备庞大的流动性与开发者基础。虽然 Sonic 提供了 Sonic Gateway 跨链桥以提升互操作性,但作为独立 L1 平台仍面临激烈竞争。
中心化风险:高达 50 万枚 $S 的质押门槛与早期由 Sonic 基金会主导的网络控制,可能导致权力集中,疏远重视去中心化的用户,并在代币分布不均时削弱网络安全性。
5. 对比表
6. 以太坊生态的赋能价值
Hyperliquid、Monad 与 Sonic 都通过 EVM 兼容性,允许开发者使用熟悉的工具和智能合约,在高性能基础设施上部署 dApp。这使得开发者可以无需重写代码,享受低成本、高吞吐的交易与强大安全性,同时借力以太坊生态系统。
支持多样化 dApp 的能力
这几条 L1 链提供亚秒级交易确认与高 TPS 上限,适合快速部署的多种 dApp 场景:
Hyperliquid 提供高性能的链上订单簿 DEX 体验,匹配中心化交易所的精度与扩展能力。
Sonic 带来快速最终性,提升 DeFi 应用的处理效率,交易秒内确认。
Monad 提供 10,000 TPS、1 秒区块时间与单槽最终性,进一步提升处理能力。
不止 Web3:面向企业级场景的潜力
这些网络的速度与可扩展性,也使其适合应用于金融、供应链、支付等企业领域。
零售商可以以更低成本处理大量支付,而医疗机构则能安全处理实时病患数据,并与现有系统兼容。
7. L2:以太坊应对扩容难题的答案
那 L2 呢?
我们为什么一开始还要构建那些采用炫酷共识机制的新 L1 公链?
像 Arbitrum、Optimism 和 Base 这样的 L2 方案通过链下处理交易,大幅提升了以太坊主链的可扩展性。Arbitrum 的吞吐量可达每秒 4,000 笔交易,Base 则计划在 2025 年中前实现 0.2 秒的 Flashblocks,目标是数千 TPS。
然而,L2 是建立在以太坊之上的,它们依赖于以太坊的安全性和最终性,因此也继承了以太坊的优点与限制。比如,在乐观 Rollup 架构中,系统需要依赖欺诈证明机制(Fraud Proofs),这会导致交易确认延迟。以 Optimism OP Stack 为例,链上的交易必须等其数据被包含进以太坊的最终区块后才能真正被认为“完成”。这会影响用户体验,尤其是对于那些需要即时确认的应用更是如此。
相比之下,像 Hyperliquid、Monad 和 Sonic 等新兴 L1 区块链,则通过先进的共识机制来解决这些问题。它们并不依赖以太坊基础设施,而是在原生架构上就具备高性能,避免了欺诈证明、主链区块确认延迟等复杂性。
当然,打造一个新 L1 也面临风险——可能会影响去中心化程度,或者带来更高的成本。虽然 L1 区块链从底层提供了安全性和去中心化保障,但由于共识机制和区块容量的限制,依然存在扩展性瓶颈。
此外,新 L1 还缺乏以太坊那种久经考验的性能历史和开发者信任基础。
在已有众多 L2 方案的情况下,是否仍有必要开发新的 L1?这是推特上在持续讨论的话题:
L2 虽然缓解了 L1 拥堵,但它们的可扩展性仍被以太坊的限制所束缚。L2 的速度再快,也无法绕过一个事实——最终交易确认依然取决于以太坊主链的区块确认时间。
与此同时,新 L1 则承诺完全的独立性和更高的速度,但它们必须证明自己能在安全前提下真正实现面向数十亿用户的扩展。
L1 与 L2 的博弈,实质上触及了区块链未来架构的核心问题: 我们究竟是应该依赖新型共识机制来解决 L1 的扩容问题?还是在接受 L2 先天权衡的基础上继续推进?
这也说明,整个区块链行业仍需要持续的研究、探索和讨论,来平衡可扩展性、安全性与去中心化之间的三角关系。
结论与思考
当前市场面临的一个主要障碍,是流动性稀薄且不断轮动,这既影响了新用户,也阻碍了老用户的持续参与。在注意力稀缺的环境下,想要争夺用户心智变得更加困难。
因此,推动 Web3 的采用,必须优先考虑开发者与用户的实际需求。
说白了,大多数用户并不关心底层的技术细节,而是更在乎产品能否好用。他们需要的是流畅的使用体验——交易要快、手续费要低、尤其是在小额交易频繁的场景下必须足够“丝滑”。
安全同样是底线——用户希望他们的资产与数据受到强力保护,只有这样他们才会信任这个系统。当然,链上也需要有足够“好玩的事”,去满足不同用户的使用动机。
不论是 L1 还是 L2,如果想保持长期竞争力,就必须围绕这些实际利益展开博弈。不应该只执着于“技术最先进”,或者在共识机制上无限“过度优化”,而应该务实地为用户和开发者提供一个真正适合构建和使用应用的网络。
总结来说,像 Hyperliquid、Monad 和 Sonic 这样的新 L1,虽然摆脱了对 L2 的依赖,但也面临现实挑战。以 Hyperliquid 为例,其初期仅有 4 个验证节点,这大幅提升了串谋风险,暴露了系统性脆弱性。未来可以通过增加验证者数量、加强桥接安全、引入更高的治理门槛、实时监控和异常检测等方式,来提升系统弹性。
只有通过积极的风险管理,在安全性、可扩展性和去中心化之间找到平衡,DeFi 的持续增长才有保障。也提醒我们:用户需要仔细审视平台的安全机制,开发者则需要把“强健防御”放在优先级更高的位置。
让开发者发挥作用——让他们去背负技术权衡的重担,专注于定义共识机制、优化系统结构,并持续探索最佳的平衡解法。
当然,也别忘了那些用户:他们只是想要一个快速、响应及时、去中心化且安全的链上世界。
这些新设计正在不断突破传统共识模型在速度、安全性和互操作性上的边界。
而随着 Monad(以及其他新竞品)即将上线,它们如何演化、如何与现有体系融合,值得我们持续关注。
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