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央行姚前:区块链研究最新进展综述

2018-4-2 13:23

来源: 中国信息安全

BFT类共识


(一)BFT类共识

BFT(Byzantine Fault-Tolerant)算法于20世纪80年代开始被研究,旨在解决所谓拜占庭将军问题。BFT类算法中最著名的是PBFT,该算法是基于消息传递的一致性算法,在弱同步网络下,算法经过三个阶段可以达成一致性,复杂度为O(n2)。在无法达成一致时,这些阶段会重复进行,直到超时。

PBFT的优点是收敛速度快、节省资源、具有理论上的安全界(理论上允许不超过1/3的恶意节点存在,即总节点数为3k + 1,其中正常节点超过2k + 1个时,算法可以正常工作)。

Andrew Miller在2016年提出的HoneyBadgerBFT对PBFT做了改进,其过程由原子广播(Atomic Broadcast)和异步公共子集协议(Asynchronous Common Subset)两部分组成,它使用N个二进制共识协议实例并根据其结果来决定一个公共子集。HoneyBadgerBFT可以在异步网络下进行共识,不依赖于任何关于网络环境的时间假设 。

BFT类共识随着参与共识节点的增加,通信开销会急剧上升,达成共识的速度则快速下降,难以支撑上万节点规模的分布式系统。此外,节点参与共识首先要获得投票权,因此要为节点的加入和退出过程设计额外的机制,增加了协议复杂度和实现难度。

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