小蟻區塊鏈獨創dBFT機制

比特幣 數字貨幣 軟件 Linux 烏有王子 2017-06-22

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在分佈式系統中達成共識並不容易,這個問題通常被稱為“拜占庭將軍”問題,拜占庭故障時軟件設計、流程、質量和軟件應用中常見的故障。區塊鏈技術應用程序從比特幣的工作證明方法開始,如今正在為這一挑戰提出解決方案。

拜占庭容錯(BFT)

拜占庭式的容錯(BFT)是一種被提議替代共識算法,用於更好的進行工作證明和驗證算法。Ripple,Stellar,Hyperledger和Antshares等區塊鏈技術項目正在調查BFT系統的版本。拜占庭式容錯算法在未來可能日益重要,因為它們能夠最大程度地減少節點故障和任意行為的攻擊和軟件錯誤。

拜占庭協議通過參與分佈式系統的一小部分節點來確保達成一致,儘管這是不合理的行為。一般來說,拜占庭協議制度的成員由中央機關或閉門談判確定。值得注意的是,Ripple試圖通過發佈“starter”會員資格來分散BFT系統的招募,因此參與者可以自己編輯區塊鏈。

批評者抱怨說,這種設計最終會在系統維護人員的手中集中力量。(也就是負責招募的組織)

麻省理工學院的研究人員認為,BFT整合了優化,“響應時間比之前的算法提高了一個數量級。”“拜占庭容錯可以包含行為不正確的節點,並對其消息進行靜音。BFT算法管理區塊鏈節點之間的關係,使網絡能夠適應拜占庭將軍的問題。當然,BFT系統很容易受到Sybil的攻擊。現在已經有了幾個使用這種共識方法的區塊鏈平臺。

實用拜占庭容錯(Practical Byzantine Fault Tolerance)

超級賬本是由IBM和Linux基金會領導的一項開源的區塊鏈技術合作項目,實用拜占庭容錯(PBFT)可能是其最著名的BFT變體。“實用的拜占庭式容錯”被納入了超級分類帳。

超級賬本結構提供了驗證點(validating peers)的解決方案:智能合約(chaincode)表示事務;會員服務(membership services);插件式一致性算法(Pluggable Consensus)和其他方面。實用拜占庭容錯的交易提供低延遲、高速文件存儲解決方案和許多其他技術解決方案。

授權拜占庭容錯(dBFT)

小蟻區塊鏈是一個分佈式的智能合同平臺,採用了拜占庭容錯委託(dBFT)。它具有兩個區塊鏈接參與者:專業節點運算符,稱為記賬節點,通過運行節點賺錢,以及用戶。支持者聲稱dBTF在區塊鏈技術中提供更好的安全性。

專門的記賬節點“通過委託投票,在dBFT區塊鏈中實現共識”。為了批准區塊鏈的新版本,需要在節點之間通過三分之二的審批。支持者說,這個系統可以防止分叉事件的發生,對區塊鏈系統的進行徹底的改革。

“經過幾年對加密貨幣和區塊鏈技術的研究,我們得出結論,授權的拜占庭容錯替代(或dBFT)最適合於這樣一個系統,”小蟻區塊鏈的聯合創始人和核心開發人員Erik Iz說。“它提供了快速的事務驗證時間,抑制了大多數惡意向量,並維護單個區塊鏈版本,不會出現叉或替代區塊鏈記錄的風險,無論攻擊者的計算能力多強或擁有多少硬幣。

聯邦拜占庭式協議(FBA)

Stellar在其白皮書中介紹了聯邦拜占庭協議(FBA)

與非聯邦的拜占庭式協議一樣,FBA解決了更新複製狀態的問題,比如事務分類或證書樹。該區塊鏈技術白皮書中寫道。“通過就應用的更新達成一致,避免了節點矛盾的、不可調和的狀態。我們通過一個惟一惟一的區塊時段(Slot)來標識每個更新,從中可以推斷出內部更新的依賴關係。例如,slot可能是連續編號的位置,在一個順序應用的日誌中。FBA系統運行一個一致協議,確保節點在slot內容上達成一致。”

該項目強調了好處:“當它安全地應用了所有依賴項的更新時,一個節點可以安全地在slot中應用更新,另外,它相信所有正確運行的節點最終都會同意slot的位置。在這一點上,我們說這個位置已經外化了。外部世界可能會以不可逆轉的方式對外部化的值做出反應,因此一個節點不能在此後改變對它們的看法。

研究人員說,惡意方可以多次加入FBA,並超過誠實的節點的數量。FBA擁有比其他共識方法更大的設置範圍。

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