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波卡的共识机制是什么?有什么创新吗?

币友提问于2020-07-28 07:10:20 百度搜索更多类似文章,点击进入>>>

最佳答案:

  当我们谈到 Polkadot 的共识协议时,大家经常看到两个缩略词,GRANDPA和BABE。同时提到了这两个词是因为 Polkadot 使用的是混合共识。混合共识可以将最终性工具从区块生产机制中分离出来。

  这是一种在 Polkadot 中获得概率最终性(总是可以产生新区块的能力)和可证明最终性(在没有逆转机会的规范链上具有普遍一致性)好处的方法。它还避免了每种机制的缺点:概率最终性中不知不觉地遵循错误分叉的可能,以及可证明最终性中“暂停”(无法产生新的块)的问题。通过结合这两种机制,Polkadot 可以快速地生成区块,而较慢的最终性机制则可以在单独的进程中运行以完成区块,而不必承担交易处理较慢或暂停的风险。

  混合共识在过去也曾被提起过。值得注意的是,在以太坊改进建议 EIP 1011 中,曾提议将混合共识作为以太坊向的 PoS 过渡的一步(现已失效),该建议指定了 Casper FFG。

  BABE

  BABE(BlindAssignment for Blockchain Extension)是在验证节点之间运行并确定新块生产者的区块生成机制。BABE 作为一种算法可以与 Ouroboros Praos 相比较,在链选择规则和 slot(验证人插槽)时间调整方面有一些关键的区别。BABE 根据 stake 和使用 Polkadot 随机循环机制将区块生产的 slot 分配给验证人。

  Polkadot 中的验证人将参与每个 slot 的抽签,通过这个抽签告诉验证人是否是该 slot 的区块生成候选人。Slot 是不连续的时间单位,通常为 6 秒。由于这种随机机制,多个验证人可能是同一个 slot 的候选者。其他时候,一个 slot 可能是空的,从而导致区块时间不一致。

  一个 slot 有多个验证人

  当在一个给定 slot 中有多个验证人是区块生成候选者时,所有验证人都要生成一个区块并将其广播到网络中。此时这是一场比赛。区块最先到达大部分网络的验证人会获胜。根据网络拓扑和延迟,这两个链将继续生产区块,直到最终确定启动并切断分叉。请参阅下面的“分叉选择”了解其工作原理。

  Slot 中没有验证人

  当随机抽签滚到足够低的位置,没有验证人获得区块生产的资格时,一个 slot 可能没有区块。我们通过在后台运行二级循环式验证人选择算法来避免这种情况。通过该算法选择生成块的验证人总是可以生成区块,但如果同一 slot 也从 VRF 选择的验证人生成主区块,则忽略这些副区块。因此,一个 slot 可以有一个主区块或一个副区块,并且不会跳过任何 slot 。

  VRF:https://wiki.polkadot.network/docs/en/learn-randomness

  有关 BABE 的更多细节,请参阅研究草案文档。

  https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/BABE/Babe.html GRANDPA: 最终性工具 GRANDPA (GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement) 是为 Polkadot 中继链实现的最终性小工具。

  它在一个部分同步的网络模型中工作,只要 2/3 的节点是诚实的,并且能够在异步设置中处理 1/5 的拜占庭节点。

  一个显著的区别是,GRANDPA 在链上而不是区块上达成协议,大大加快了最终确定过程,即使在长期的网络分区或其他网络故障之后也是如此。

  换句话说,只要超过 2/3 的验证人证明一个包含某个块的链,所有指向该块的块都将立即完成。

协议 有关协议的完整说明,请参阅论文的标题 3 部分。 https://github.com/w3f/consensus/blob/master/pdf/grandpa.pdf 实施 Rust 是 Substrate 框架的一部分。 https://github.com/paritytech/substrate/blob/master/frame/grandpa/src/lib.rs 有关更多详细信息,请参阅 W3F 研究页上的 GRANDPA。 https://research.web3.foundation/en/latest/polkadot/GRANDPA.html 分叉选择 带着 BABE 和 GRANDPA 混合机制,波卡的分叉选择变得清晰起来。BABE 一定要建立在 GRANDPA 最终确定的链上。当在最终确定之后有分叉时,BABE 通过构建具有最主要区块的链来提供概率最终性。 在上面的图像中,黑色块是已终结的。一个是主区块,两个是副区块。即使最上面的链是最新终结块上最长的链,但它不合格,因为它在评估时获得首选的次数比下面那条少。

波卡的共识机制是什么?有什么创新吗?"

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