OIN:Bytom2.0 共識算法介紹_TURBOINU幣

術語

Epoch：一個Epoch以一定的區塊數來記數，在同一個Epoch下驗證者節點是固定的，下一個Epoch會根據上一個Epoch投票情況產生新的驗證者。

Checkpoint：共識算法不會處理鏈中的所有區塊，而是以Checkpoint為單位來驗證，一般情況下以一個Epoch的區塊數作為一個Checkpoint。

Justified：一個Checkpoint在收到一次2/3確認后狀態為justified，justified的節點可能會被推翻。

Finalized：一個已經justified的Checkpointc的子節點被justified后，則Checkpointc轉化為finalized，具有finalized的checkpoint不可被推翻。

DigitByte加入V-ID區塊鏈，合作開發VIDT Datalink解決方案:區塊鏈網絡DigitByte（DGB）最近宣布將加入V-ID區塊鏈的VIDT Datalink解決方案項目。據悉，這是一個基于區塊鏈的多云多鏈數據驗證系統。此外，DigiByte還將與V-ID區塊鏈合作進行各種數據安全項目。（BTCManager）[2020/6/20]

為什么我們需要升級Bytom2.0共識

Vapor也采用了和Bytom2.0一樣的DPoS+BFT算法，且穩定運行了較長時間，并承載了很多應用，但同時也發現存在以下問題：

在高速出塊的情況下，每個區塊都要進行2/3的簽名確認將占用大量的網絡帶寬。0.5秒出塊使得鏈上數據占用的磁盤空間急劇膨脹；容易導致分叉；此外，也給一些錢包、瀏覽器造成了一些性能上的瓶頸。共識算法未經過有效的安全性驗證，傳統的BFT算法一般都需要兩次確認。Bytom2.0對共識進行了升級，以解決上述的幾個問題：

雞蛋分銷公司與Bytable合作將區塊鏈用于追蹤雞蛋:金色財經報道，與愛荷華州當地農民合作的雞蛋分級和分銷公司Farmer’s Hen House已與基于區塊鏈的食品追溯公司Bytable合作。從4月15日起，Farmer’s Hen House的雞蛋將通過帶有QR碼的紙箱出售，使消費者能夠追溯產品的來源和供應鏈。該公司的雞蛋在美國全國范圍內銷售，可以從Target和Instacart購買。[2020/4/16]

采用Checkpoint為單位來進行驗證和簽名，大大減少了簽名確認所占用的網絡帶寬將0.5s一個塊延長為6s一個塊，降低分叉概率對每個Checkpoint進行兩次確認，第一次為Justified狀態，第二次才進入最終確認Finalized狀態Bytom2.0升級后，在以下多個方面可以獲得較大提升：

動態 | Bytom 與 OKChain 達成合作，探討跨鏈合作可能性:2月18日，在b-labs「公鏈的“舊”問題與“新”機遇」線上直播中，Bytom 官方透露：“Bytom 與 OKChain 已達成合作，Bytom 將在基礎設施建設源頭與 OKChain 一起出發，建立互聯互通的生態體系，共建彼此的生態。” OKChain技術負責人補充道：“比原是我們的生態合作伙伴，并有意積極參與OKChain超級節點的競選。OKChain與比原在跨鏈上探討更多的合作可能性，現在雙方技術人員已在溝通對接中。”[2020/2/18]

節約能源更好的性能提升更好的經濟安全性更強的擴展性

共識過程

Bytecoin發布)新版網絡錢包:Bytecoin (BCN)新版網絡錢包已發布。[2017/12/12]

1、在Bytom2.0鏈剛啟動時，由創世節點負責出塊。此時其他節點可進行抵押BTM來成為共識節點，普通參與者可對共識節點進行投票。

2、每個投票和選舉輪次稱為一個Epoch，一個Epoch包含一組區塊，在該Epoch中共識節點是固定的，下一個Epoch開始根據投票數量重新選舉共識節點。

3、當下一個Epoch檢測到有合法的共識節點達到一定個數時，創世節點停止出塊，由共識節點出塊。

4、從當前Epoch開始，每隔6秒出1個塊，每個共識節點按照票數排序輪流進行出塊。

5、Bytom2.0不會對每個區塊進行驗證，而是采用Checkpoint為單位來處理，一般情況下以一個Epoch的區塊數作為一個Checkpoint。

6、Bytom2.0會對每個Checkpoint進行兩次確認，一次是Checkpoint在收到2/3確認后狀態為Justified，此時還可被推翻，而等到其子節點也被確認為Justified狀態后，獲得二次確認并獲得Finalized狀態，此時獲得最終確認且不能被推翻。

7、為了防止無利害攻擊，Bytom2.0會對同時進行同一高度的兩個區塊簽名的共識節點進行懲罰，罰沒其抵押的部分BTM，考慮到這部分的復雜性，Bytom2.0會在共識穩定后逐步引入該機制

選舉和出塊過程

CheckPoint驗證

每個Checkpoint會經過一輪共識節點的驗證和簽名，當獲得超過2/3的簽名后，Checkpoint會得到一次確認，并設置為Justified。

狀態轉換

如下圖所示，黃色粗箭頭存在一條link，從某一個sourcecheckpoint到targetcheckpoint，如果該link得到2/3?簽名，target變成justified。如果source是他的直接父節點才會變成finalized，出塊會跟隨具有最大高度justifiedcheckpoint的鏈。

小結

Bytom2.0的共識算法，是基于Vapor共識算法的經驗和教訓，同時吸收了ETHCasper的相關設計理念，但對于其復雜的部分又進行了優化，推出的適合于比原鏈自身的一種創新共識。

Bytom2.0的共識算法，在節能，性能，對抗攻擊能力和擴展性等方面都具有優勢，共識算法作為區塊鏈底層最重要的基礎協議，必將在Bytom2.0上發揮巨大的價值。

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