(中文繁體)Symbol:GRANDPA共識算法淺談

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Symbol是一個面向企業的企業級區塊鏈解決方案,是企業值得信賴的安全價值交換網絡。Symbol消除了業務摩擦,增加了數據和創新流程,以增強資產的創建,交換和保護。

在NIS1的基礎上,Symbol實現原子交換,即跨鏈系統。實現NIS1和Symbol,以及其公有鍊和私有鏈之間的價值交換,為保一致性,Symbol使用了GRANDPA算法,本文主要簡單介紹GRANDPA算法。

比特幣的工作量證明或其它協議有一個問題,即它們不提供異步安全性,這意味著足夠大的攻擊可能導致全網混亂。Symbol為了解決最終性(Finality)難題,將區塊的生成和確認進行分開。

Symbol在第五稿共識算法設計中使用GRANDPA(基於GHOST的Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement)共識來建立一個更安全,更有彈性的網絡。

在良好的網絡條件下,GRANDPA幾乎可以瞬間完成分塊。在糟糕的網絡條件下,比如網絡分區,GRANDPA可以在分區解析時一次性完成大量的塊(理論上是數百萬個)。

GRANDPA背後的核心理念是將區塊鏈的結構納入共識算法。當考慮一個區塊是否有效時,依賴於要考慮該區塊的父塊的有效性。此區塊有效即父塊有效,依此類推。另外,參與者不對單個區塊進行投票,而是讓參與者對他們認為有效的最高區塊進行投票,並且GRANDPA算法將利用表決的方式將投票應用到之前所有的區塊。之後GRANDPA算法將確定投票數量大於2/3的最佳區塊,並生成最終證明(proof-of-finality)。最終證明是通過獲得多數票並將它們捆綁在一起成為一條消息來構造的。

換句話說,只要有超過2/3的驗證人證明鏈種包含了某個特定區塊,所有和該區塊的相聯的區塊也就獲得最終確認,從而解決最終性(Finality)難題。

總體上,POS算法負責出塊,GRANDPA算法負責確認,在2/3遞歸確定原則的進行下,區塊整體效率就獲得質的提升。在POS+GRANDPA混合共識算法的作用下,將獲得高的消息傳遞效率,並同時能保證價值交換網絡安全。

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