分布式一致性协议三部曲-PBFT源码分析

TenderMint PBFT协议交互流程

    Tendermint是一个基于PBFT（实用拜占庭容错）的共识机制，是Cosmos跨链协议的核心模块。PBFT是一种去中心化的一致性协议，非常类似Paxos，推荐先看笔者这篇文章【分布式一致性协议三部曲-深入理解一致性协议】，由该文可知，PBFT和Paxos交互的对应关系如下，我们再次预习下。

Paxos交互图如下

 

 

PBFT是通过广播进行的，因而上述交互可以缩减

 

 

进而可以简化为如下交互

 

 

上述流程更名后就变为

 

 

对应的详细交互图如下： 

 

 

    接下来我们通过源码来分析这些交互流程

 

PBFT源码分析

Propose

   节点生成新区块时发起Propose,  Propose会广播proposeMessage消息， 该消息由Proposer发起。

 

Provote

   收到propose且block信息已收集好，就会广播provote投票

• • 由于Proposer有本地的区块，一般会很快发出Prevote消息, 相当于proposer无需接收一个proposeMessage才发起prevote，其他节点是要接收到proposeMessage才会。

 

• 其他节点，收到proposeMessage且收到完整区块信息后才会广播provote消息

 

 

Precommit

• 收到2/3 prevote会进入precommit

收到vote

收到2/3票进入precommit

在precommit会添加lockedBlock

 

• 收到其他人的Precommit

 

 

Commit

• 收到2/3 precommit会进入commit

    到了commit已经变为不可逆，但是理论上将commit广播给更多人可以加快区块同步， 但是并没有主动广播commit。pBFT里commit传播是通过区块同步实现的，进入commit的validator会propose新区块，然后其他节点收到它的propose后在provote之前会先同步到proposer的高度，这就相当于同步了commit信息。

lockedBlock的四种场景

    lockedBlock是pBFT的一个核心逻辑，类似Paxos的Promise已有Accepted的value。

• 当节点收到超过2/3的prevote消息, 节点会进入precommit状态并发出precommit消息, 该高度的区块被锁定(类似Paxos的Accepted状态)

 

• 已经有lockedBlock, 在收到下一轮的Propose时prevote时推荐这个locked区块，类似Paxos的promise阶段返回已Accepted的value

 

•  新的一轮Propose, 如果新的proposer收到过一个节点的Locked Block, 直接更新Round并使用该Locked Block, 不会提议新的Block。

 

• 未收到2/3 prevote的节点在新一轮的新block上产生了新的2/3的provotes, 那没办法只有承认新round, 新block。

 

超时处理逻辑

分布式一致性协议算是一个比较复杂的系统，需要多思考讨论，欢迎文章下面留言讨论

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系列文章：

【分布式一致性协议三部曲-深入理解一致性协议】

【分布式一致性协议三部曲-从paxos幽灵复现看Raft实现原理】

【分布式一致性协议三部曲-PBFT源码分析】

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