譚宜勇區塊鏈

⑴ 什麼是混合共識演算法

轉載泛融科技創始人譚宜勇博士的回答：

共識是區塊鏈技術的核心演算法，也基本上決定了該鏈的效率。區塊是機器之間所需要共識的內容。賬戶層面，通過OLog(n)的Merkle驗證樹，可以快速定位出被篡改的數據，遍歷StateTree安全獲取用戶余額，防止雙花的出現。

區塊鏈通過共識演算法，讓機器之間達成信任的基礎，從實踐上就是去解決拜占庭將軍問題。BFT（拜占庭將軍容錯）裡面，3F+1<N可以說是重要的共識理論，在實踐中，BFT有多種變種演算法：PBFT、RBFT、Q/U、HQ、Zyzzyva、ABsTRACTs、Aardvark、Adapt、A2M-PBFT-EAandMinBFT等等。這些演算法，都根據不同設定的場景，從消息的廣播方式、節點網路拓撲、硬體配置等方面進行了效率的優化。共識目標是達成共識，最終的解決方案就是投票（Vote），無論是BFT、PoW、PoS、DPoS……投票就有點模擬人類的生產模式，在區塊鏈裡面，是機器去投票。BFT類似於4PC（四段式）提交，從PrePrepare，PrePare，Commit，Reply四個階段。每個階段都要把消息廣播給網路中的所有節點，參與下一個階段的投票。

BFT最大的問題是節點之間的消息廣播，會特別多。而且必須事先確定本次消息投票的節點基數。結合BFT投票性能差的問題，我們提出了一種方案，讓BFT僅僅參與很少的投票過程，例如就是節點基數上。假定有100個備選節點，如何選出21個節點出來？每個節點記多少個塊？這100個節點的能否達到了當前最高的高度，網路延遲等性能能否達標？這些信息，實際上跟我們交易沒有任何關系。但是又會影響到整個鏈的性能。我們用PBFT去解決節點基數問題，為後續的交易廣播和區塊投票，提供了更高更高效的基礎設施。在這一層，大家都是平等的，沒有權益的參與。

下一步，Raft是一個Leader-Follow的演算法，每一輪Term會隨機選出一個Leader來，負責交易的收集和廣播，其他節點Follow主節點的信息。在垂直的區塊鏈3.0應用中，對鏈上的VM性能要求更高，而不是簡單的棧式計算（EVM）了。例如游戲的主伺服器邏輯放，如果每個節點都參與VM的計算，會造成大量的資源浪費。大數據處理系統裡面，Raft可以去解決分工問題，做一個工作的調度者，可以讓任務公平、安全的分發到不同的節點機器上。這樣好處是可以通過幾台機器，構建一個超級機器。Raft共識在我們鏈中，負責交易的驗證廣播分發，這是成塊的基礎，如果交易都是錯誤的，那就無需要進入區塊了。

最後我們結合了DPoS共識演算法，隨機生成當前的輪值節點，對已驗證過的交易進行打包和區塊頭的廣播。區塊僅僅是個頭部驗證信息而已，可以快速的到達每台機器。關於輪值的節點，我們認為一個節點每次就記一次塊。出塊速度由網路較好的節點決定，由他們構成了超級節點記賬模式。