EOS共识算法进化史

1. DPOS时期

和POS不同的是,只有21个超级节点进行记账操作。

特点:

1.1 核心还是POW的最长链规则: 块生产者总是基于它所知道的最长链生成下一个块

1.2 出块顺序会洗牌(知道出块顺序,作恶者容易攻击).

1.3 一个块,在后面跟上了2/3+1个块之后,被最终确认.(3s出一个块,那么最终确认大概需要3*8=24s)

(严谨地讲,是有2/3+1个生产者在其之后顺利出块之后,被最终确认)

2. DPOS-BFT

为了优化1.确认时间2.减少分叉的可能性,新算法做了以下改动:

2.1块生产者的出块顺序不再随机洗牌,而是按照固定顺序

(考虑21个出块节点在全世界的分布的情况,固定顺序,减少两点之前的延迟,

减小分叉的可能性)

2.2 最近不可逆块用更优化的条件计算

(用PBFT的做法,在生成块之后,收集其他节点的投票,如果超过2/3+1个节点投票,则此块为不可逆块)

通过这两个优化,可以让交易的确认时间缩短到1~2s(出块0.5s)

3. DPOS 3.0

tendermint的一个程序员发现EOS的 DPOS-BFT算法是存在问题的,可以构造出一种情况使他分叉。

大概是这样的:网络隔离,形成了A和B两个互不相通的区域: A|B (A, B区域里节点数量大致相当)

A区域生产了一个快X, B区域生产了一个块Y, 但是都不能得到超过2/3+1的投票

考虑A区域的一部分A2突然可以和B区域相连了(A1|A2|B1|B2),同样B2也可以和A相连了,

A2对Y投票,B2对X投票,那么X,Y都有超过2/3+1的投票,同时变成了最近不可逆块(LIB),这样就造成了分叉。

其实问题的关键在于对同一个高度的块重复投票。

解决方法大概是这样的:每个节点都会记录对块的投票,并在投票的信息里(对高度H的块)加上自己曾经对高度H的投票信息。如果已经投过票了,这一票就不算。


参考

https://steemit.com/dpos/@dantheman/dpos-consensus-algorithm-this-missing-white-paper

https://medium.com/eosio/dpos-bft-pipelined-byzantine-fault-tolerance-8a0634a270ba

https://github.com/EOSIO/eos/issues/2718

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