Bytom2.0 共识算法介绍_POINT:INT

术语

Epoch:一个Epoch以一定的区块数来记数,在同一个Epoch下验证者节点是固定的,下一个Epoch会根据上一个Epoch投票情况产生新的验证者。

Checkpoint:共识算法不会处理链中的所有区块,而是以Checkpoint为单位来验证,一般情况下以一个Epoch的区块数作为一个Checkpoint。

Justified:一个Checkpoint在收到一次2/3确认后状态为justified,justified的节点可能会被推翻。

Finalized:一个已经justified的Checkpointc的子节点被justified后,则Checkpointc转化为finalized,具有finalized的checkpoint不可被推翻。

技嘉GIGABYTE推出首个Web 3社区并在Polygon上发行AFWC NFT系列:12月26日消息,电脑硬件生产商技嘉 GIGABYTE 推出首个 Web3 社区AORUS Falcon Warriors,旨在利用数字生态系统推动创意和创新。同时技嘉还宣布在 Polygon 区块链上发行配套的 AFWC (AORUS Falcon Warriors Club) NFT 系列,据悉该 NFT 系列将成为下一代 AORUS 数字社区的重要通证。目前 AFWC NFT 已在 OpenSea 上线,当前地板价为 0.2 ETH。[2022/12/26 22:08:53]

为什么我们需要升级Bytom2.0共识

黑客利用零日漏洞从General Bytes旗下比特币ATM中窃取加密货币:8月21日消息,黑客正在利用 General Bytes 旗下比特币 ATM 服务器中的零日漏洞(zero-day vulnerability)从客户那里窃取加密货币。General Bytes 是比特币 ATM 制造商,根据产品的不同,允许人们购买或出售 40 多种不同的加密货币,这些 ATM 由自研加密应用服务器(CAS)控制,据其发布的安全公告称,相关漏洞自 20201208 版本后就一直存在于 CAS 软件中。

据悉,黑客通过修改购买和出售加密设置以及「无效支付地址」以将 CAS 收到的任何加密货币转入黑客钱包地址,目前尚不清楚有多少服务器受此漏洞破坏,以及有多少加密货币被盗。(BleepingComputer)[2022/8/21 12:38:29]

Vapor也采用了和Bytom2.0一样的DPoS+BFT算法,且稳定运行了较长时间,并承载了很多应用,但同时也发现存在以下问题:

YouSwap现已进入多链部署测试阶段,将于4月10日上线Heco:据YouSwap最新消息,平台现已开启Heco、BSC、OKChain部署计划,4月进入测试阶段,预计4月10日上线Heco链,具体时间以官网公布为准。

据悉,去中心化交易所YouSwap于3月26日,正式上线并开启流动性挖矿,第一条公链搭建在以太坊网络上,目前YouSwap流动性挖矿支持YOU/USDT、BTC/USDT、ETH/USDT、YOU/UNI、YOU/LINK、YOU/ETH6个交易对,截至31日15时,平台挖矿产出市值总计112479.31(USDT),累积交易总额达996149.42(USDT),YOU 当前价格$0.50,涨幅达1000%。[2021/3/31 19:32:56]

在高速出块的情况下,每个区块都要进行2/3的签名确认将占用大量的网络带宽。0.5秒出块使得链上数据占用的磁盘空间急剧膨胀;容易导致分叉;此外,也给一些钱包、浏览器造成了一些性能上的瓶颈。共识算法未经过有效的安全性验证,传统的BFT算法一般都需要两次确认。Bytom2.0对共识进行了升级,以解决上述的几个问题:

Pickle Finance:创建PIP-19以将PICKLE奖励从基于Uniswap的farms重新分配给其它已有farms:Pickle Finance发推表示,创建PIP-19是为了将PICKLE奖励从基于Uniswap的farms重新分配给其它已有farms。投票将在24小时后结束。[2020/11/15 20:52:30]

采用Checkpoint为单位来进行验证和签名,大大减少了签名确认所占用的网络带宽将0.5s一个块延长为6s一个块,降低分叉概率对每个Checkpoint进行两次确认,第一次为Justified状态,第二次才进入最终确认Finalized状态Bytom2.0升级后,在以下多个方面可以获得较大提升:

节约能源更好的性能提升更好的经济安全性更强的扩展性

共识过程

1、在Bytom2.0链刚启动时,由创世节点负责出块。此时其他节点可进行抵押BTM来成为共识节点,普通参与者可对共识节点进行投票。

2、每个投票和选举轮次称为一个Epoch,一个Epoch包含一组区块,在该Epoch中共识节点是固定的,下一个Epoch开始根据投票数量重新选举共识节点。

3、当下一个Epoch检测到有合法的共识节点达到一定个数时,创世节点停止出块,由共识节点出块。

4、从当前Epoch开始,每隔6秒出1个块,每个共识节点按照票数排序轮流进行出块。

5、Bytom2.0不会对每个区块进行验证,而是采用Checkpoint为单位来处理,一般情况下以一个Epoch的区块数作为一个Checkpoint。

6、Bytom2.0会对每个Checkpoint进行两次确认,一次是Checkpoint在收到2/3确认后状态为Justified,此时还可被推翻,而等到其子节点也被确认为Justified状态后,获得二次确认并获得Finalized状态,此时获得最终确认且不能被推翻。

7、为了防止无利害攻击,Bytom2.0会对同时进行同一高度的两个区块签名的共识节点进行惩罚,罚没其抵押的部分BTM,考虑到这部分的复杂性,Bytom2.0会在共识稳定后逐步引入该机制

选举和出块过程

CheckPoint验证

每个Checkpoint会经过一轮共识节点的验证和签名,当获得超过2/3的签名后,Checkpoint会得到一次确认,并设置为Justified。

状态转换

如下图所示,黄色粗箭头存在一条link,从某一个sourcecheckpoint到targetcheckpoint,如果该link得到2/3?签名,target变成justified。如果source是他的直接父节点才会变成finalized,出块会跟随具有最大高度justifiedcheckpoint的链。

小结

Bytom2.0的共识算法,是基于Vapor共识算法的经验和教训,同时吸收了ETHCasper的相关设计理念,但对于其复杂的部分又进行了优化,推出的适合于比原链自身的一种创新共识。

Bytom2.0的共识算法,在节能,性能,对抗攻击能力和扩展性等方面都具有优势,共识算法作为区块链底层最重要的基础协议,必将在Bytom2.0上发挥巨大的价值。

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