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区块链灵魂之共识机制|一文读懂Forest Network的创

2021-11-09 14:46币圈资讯 人已围观

简介 区块链作为一种去中心化的分布式账本系统,由于点对点网络下存在网络延迟,各个节点所观察到的交易事务先后顺...

区块链作为一种去中心化的分布式账本系统,由于点对点网络下存在网络延迟,各个节点所观察到的交易事务先后顺序不可能完全一致,因此区块链系统需要设计一种机制对在一定的时间内发生的事务的先后顺序进行共识。共识机制在区块链中扮演着核心的地位,一切失去共识的分布式网络都是没有价值的。

Forest Network打破区块链的共识规则,进行了共识创新。区块与交易共识分离,各自独立。交易不可逆后再将交易打包到区块中,进行区块共识,而区块共识的时间并不影响交易执行及用户体验,从而使Forest Network有了更多的优化空间。

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全新的共识机制—SBFT-AIDPOS

BFT-DPOS中每一个共识消息都带有当前已经共识的节点签名,使共识信息可以被携带和确认,从而可以进行一步优化PBFT传输协议,使得消息传输可以应对恶劣的传输环境,更加稳定的运行。

Forest Network在原有的BFT-DPOS协议上添加了签名队列,进行了共识协议创新,采用全新的共识机制—双层共识机制SBFT-AIDPOS,使节点携带其它节点共识请求,让交易与区块独立共识,加速了交易与区块的共识效率,提高了共识的安全性,同时,随机性的加入让系统安全性更加可靠。

Forest Network每10秒会产生一个区块,Forest节点都会被要求生产一个分发证明到网络,只有网络中的大多数tree节点验证通过,分发证明才会被添加到区块链中,随之Forest Network全节点将更新贡献者的空间信息,并将失效的记录删除。因此Forest节点的算力可以通过累加并检验tree节点的记录分配情况,除此,Forest节点还可以得到累计从创世区块到当前区块的所有分发记录。同时,tree节点可以从可信的Forest节点处获取信息。

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Forest节点分发记录,将从最新的区块头部到创始块,在哈希树中进行排序——Merkle路径将保证其真实性和完整性。通过这个方式,tree节点可以把验证的数据证据上传给网络。如果节点要恶意伪造自己的算力,就需要伪造自己的分发证明,这将执行send操作,并在操作中将伪造虚假证明上传至区块链上。由于send有校验过程,如果能成功send操作,那么Forest Network就认为该链上证明是真实的。

算力共识

Forest Network通过算力达成共识。算力将采用PoC+PoS的模式,并把幸运值、抵押视作一种权益(Stake)。Forest Network将在每一个周期内通过概率选举出多个矿机共同出块,同时被选举的节点会增值幸运分。

POC+POS是一种随机选举无法预测,选举出的节点作用就是在一个区块周期创建区块并广播到全网,数据块以DAG的数据结构管理,因此区块越多主链越安全。

共识算法上还采用了NPOS(Nominated Proof of  Stake ,提名权益证明)共识算法和时空证明算法(贡献分散闲置存储空间获得奖励),验证人(Veridator)见证节点参与生产和确认区块,主动验证人(Nominator)运行节点通过抵押获得主动权力,并通过信任的验证人获得奖励。Forest Network通过NPOS机制只需要51个创世节点正常运行,就能保证所有节点的正常运行。

Forest Network创新的共识机制,从根本上定义了Forest Network是一个高性能、高安全、去中心化的隐私超算系统,并体现出Forest Network的公平性、保密性和公开可验证性。

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