联邦拜占庭协议系统的意义及实例 - 区块链前沿 - BitMere

加密货币是分散化的，因此有许多参与者(或节点、验证器)验证交易。交易总额构成的账本被复制到所有参与节点上。但是他们如何达成一致，哪些交易是发生了的呢?在比特币中，这是由计算能力决定的，但是像恒星共识协议(SCP)这样的协商共识协议也可以用来实现相同的目标。本文解释了SCP的一个基本构建块，即联邦拜占庭协议系统(FBAS)或“联邦投票”，以支持分布式账本的同步。
拜占庭协议
在协商共识协议中，目标是让所有节点都同意一些事实。拜占庭协议还允许节点就一个事实达成一致，但是对于大量的拜占庭参与者来说，协议是健壮的。拜占庭的参与者是协议的参与者，他们不遵守协议就会失败，甚至表现出恶意的行为。在加密货币中，这可能会导致故意阻止交易，以启用双重支出攻击的行为。
联邦拜占庭协议系统(FBAS)
FBAS的设计方式是，即使节点加入或离开，协议仍然可以找到共识。如果协议是基于多数的，就会出现任意节点加入协议的问题，因为攻击者可以使用大量节点来影响一致性。
(注意:每个片中总是包含自己的节点)。如果Alice、Bob和Carol以相同的方式定义他们的分片，您将开始对一个主题进行投票，并且第5个人Marvin想要恶意地影响您的共识，那么他可以使用任意数量的节点来加入协议。只要Marvin不包含在您或您的朋友的任何仲裁片中，他就不能影响任何东西。
一个示例实现
我们构建了一个基本的示例，它实现了FBAS，并提供了一个UI来选择分片并保存投票。您可以在github上找到(并运行)代码。
下面的例子将从原型上来解释一些简单的情况:

我们的节点被称为scotch, saw, bacon 和bull.。片的配置类似于前面的示例，每个节点都定义，任何其他两个节点都足以说服该节点。

节点“saw”对“Transaction A”投赞成票在所有节点都投赞成票之后，所有节点将找到一个仲裁片并最终确认该投票。

在节点“scotch”确认了“Transaction A”。当一个节点看到一个节点的法定数量，为一个主题投票或接受“yes”时，它将接受该主题的“yes”。如果它看到该主题有一个节点接受“yes”的仲裁，它将移动到确认该主题的“yes”。quorum是一组节点，其中所有这些节点都确信自己。quorum可能只有一小块大小，但也可能更大。在本例中，首先发现的法定人数是包含“scotch”(本身)、“saw”和“bacon”的法定人数。‘Saw’被‘scotch’和‘bacon’说服，‘bacon’被‘scotch’和‘Saw’说服。本例中的任何三个节点都可以找到没有第四个节点的情况下仲裁。注意，由于仲裁片的配置，并不总是这样，只是在本例中如此。
让我们做另一个实例，但这次其中一个节点投了反对票。
‘Scotch’ 开始投票支持交易B‘Bacon’投了赞成票。“Saw”投票反对(见gif)(未找到法定人数)
“Saw”投票否决
‘Bull’ 投了赞成票。
最后一个节点“Bull”投了赞成票，并找到了法定人数，即“Bull”、“scotch”和“bacon”。他们不关心“saw”投票“no”，因为其他3个节点中有2个足以说服“bull”。但是“锯” “Saw”现在怎么了?

正如你所看到的，“saw”的结束状态——“saw”投票反对，但被接受并确认为“yes”，但这是为什么呢?这是由于第二个条件，它可以导致一个节点接受一些东西，这被称为阻塞集。这意味着在每个分片中，至少有一个节点接受了另一个值。通过这种方式，节点知道，它投票支持的值永远不会有仲裁，因此它接受另一个值。在这个例子中，bacon 和bull，都投了赞成票，这就会导致分片。