解密区块链最强心脏迅雷链共识算法详解

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  11月10日在广州贝塔咖啡举办的迅雷链技术沙龙上,迅雷链底层工程师张骁就迅雷链共识

  算法的内在细节,向到场的开发者和区块链爱好者做了完整性解读。DPoA+PBFT的算法保证了分布式系统中的强一致性和高强度单位共识,吸引了在场来宾的关注。

  哪几种是共识算法?

  张骁认为,区块链建立在分布式系统上,有若干个节点,每个节点都会维护我本人的数据,哪几种数据都还能否 保证一致性。原困不同的节点提供的数据不同,就有的是有一另两个多都还能否 正常对外工作的分布式系统。越多越多在区块链中,都还能否 把哪几种数据通过基因重组和同步,来保持一致性,你什儿 过程就叫做共识。

  共识过程中所使用的算法就叫共识算法。对于区块链来说,共识算法的作用随后 制定达成共识的标准,即当数据有所不一并,以谁的为准。张骁深入浅出,用通俗易懂的法律依据 ,解释了你什儿 概念。

  当前主流共识算法的分类

  张骁表示,目前共识算法可分为分为概率一致性共识和绝对一致性共识。

  概率一致性共识算法是指在某有一另两个多时间点上,允许数据有你什儿 不一致状态的算法。比如比特币采用的算法,随后 某种生活典型的概率一致性算法。比特币达成共识的过程中,原困在同有一另两个多时间点有有一另两个多不同的节点,都找到了满足你什儿 条件的计算公式,就离米 都还都还能否 产生有一另两个多区块,若果就产生了分叉。当然,你什儿 分叉是会被下一轮的挖矿和共识过程所修正的,最终还是会达成一致,但在其诞生后的一小段时间里,是无法达成一致的。

  绝对一致性共识算法是指数据始终保持一致性的算法,它通过牺牲一定的可用性,保证了数据的一致,其中又还都还能否 细分CFT和BFT有一另两个多类型。

  CFT算法的特点是选泽有一另两个多固定的节点数量,若果有达到你什儿 数量的节点确认,没人 共识就算达成。比如总共有1有一另两个多节点,选泽若果有一另两个多节点投票确认某次交易,没人 这次交易就算完成。另有一另两个多做的结果是交易确认强度单位调慢,一并结果永远有的是选泽的,若果不需要出显分叉。

  BFT算法是另外某种生活常见的绝对一致性算法,它达成共识的过程分为有一另两个多阶段,分别是预准备、准备还有提交,其共识过程是:

  1.预准备阶段:某个节点为从客户端收到的请求分配提案编号,若果发出预准备消息,广播给其它节点;

  2.准备阶段:其它节点收到预准备消息后,检查消息合法性,原困检查通过则向你什儿 节点发送准备消息,并带上我本人的ID信息,一并接收来自你什儿 节点的准备信息。收到准备消息的节点对消息同样进行合法性检查验证,全网中离米 2/3的节点验证过的消息,才会真正进入准备状态;

  3.提交阶段:向全网所有节点广播进入准备状态的消息,若果由所有节点进行投票,投票数达2/3随后 消息通过。

  各种共识算法的优缺点

  张骁指出,以比特币为代表的概率一致性算法的缺点是,对确认时间的要求比较长。比特币出块强度单位为10分钟,一并都还能否 经过6个区块的确认,都还能否 得到最终的选泽。即要经过400分钟随后 ,某个交易都还能否 得到确认,若果还不一定都还能否 保证支付成功。这在实际应用过程中是无法接受的,谁随后 能付款后都还能否 等有一另两个多小时,都还能否 选泽到底有没人 完成付款、拿走东西。

  若果,概率一致性算法不适合实际商用,无法满足实际商业场景中对交易确认强度单位、并发处里的要求。

  CFT算法的难题是没人 处里节点间的撮合,比如有有一另两个多相熟的节点勾结到一并,另有一另两个多几乎就还都还能否 确认所有交易。一并随后 能处里节点作恶,比如有一另两个多节点向其中有一另两个多节点发出有一另两个多确认请求,再向其它的节点发出另有一另两个多完整性相反的确认请求,另有一另两个多就会同一时间形成有一另两个多完整性不同的交易结果,由此原困系统出显偏差。

  若果,CFT算法基本没人 在都还能否 确保节点诚实度的状态下使用,比如私有链。

  BFT算法弥补了CFT的漏洞,杜绝了节点撮合交易和作恶的原困性,每一次交易都经过两轮投票,多次验证,若果不需要出显恶意交易的状态出显。

  但它有有一另两个多缺点,一是容错率变低,原困每轮投票都都还能否 离米 2/3的节点通过才行,越多越多BFT算法下,节点最多没人 容忍没人 1/3的节点出显故障,原困超过,整个区块链有的是能运行。

  其次原困要进行两个阶段,每个阶段都都还能否 对全网进行广播,越多越多通信量非常大,是节点总数量的次方级。若果在节点数量比较多的状态下,BFT算法会显得强度单位很低,简单说,随后 你什儿 算法不太适用于多节点的区块链。

  迅雷链采用哪几种共识算法?

  基于以上共识算法都无法满足要求,为了更好的适应各种大型商业场景,迅雷链提出了独有的同构多链架构结合DPoA+PBFT的共识算法。

  迅雷链基于玩客云共享计算提供的400万个节点而产生,迅雷链先是从这400万个节点中,选泽哪几种在线稳定、传输通畅、性能较好的优质节点,集中成有一另两个多备选池,再用DPoA算法,从这备选池里选泽出一定数量的节点,组成整个迅雷链的记账网络。哪几种节点会定期轮换、重选,以处里记账节点暴露,被外界攻击。

  而在记账过程中,采用PBFT算法。PBFT算法的优点是确认强度单位快、并发处里性能高,若果还永不分叉,有很强的一致性,非常适合于实际商用。

  但PBFT有的是缺点,一是容错率低,都还能否 保证记账节点拥有较高的在线率,二是通信量大,不适合于越多节点的区块链。迅雷链自身的特点,恰好弥补了这有一另两个多严重不足。

  首先,迅雷链所有记账节点有的是优中选优选泽出来,若果还有小量备用,若果一来节点故障率某种生活就不高,二来一旦有节点出显故障,还都还能否 从备选池中立即选泽新的节点来补上。400万+的总节点数,保证了随时有的是足够的备选节点使用。

  一并原困是采用DPoA算法来选泽记账节点,越多越多在同一时间记账的节点数量不需要越多越多,完美规避了PBFT算法通信量大的缺点。

  基于你什儿 双重算法的设计,迅雷链都还能否 在保证安全性、去中心化程度的一并,又能实现百万级TPS、秒级确认强度单位等超高性能,都还能否 保证不分叉、不回滚,是目前最适合实际商用需求的区块链。

  张骁最后说,没人 任何某种生活共识算法是最好的,我们都都我们都都没人 说到底是POW好,还是DPoA+PBFT好。原困算法好不好,要根据实际承载的区块链来判定,通过区块链面向的业务场景和目标去考量。迅雷链作为区块链3.0时代的引领者,都还能否 都还能否 接纳更多的商户上链,都还能否 达到百万级的TPS,都还能否 让交易在每秒级别的时间当中确认。在另有一另两个多的需求下,在结合到有400万以上节点的玩客云硬件支持,越多越多最终选泽了DPoA+PBFT的算法,成就了迅雷链的最强心脏。