区块链智投

区块链智投

智投链技术特点

1.可转换的共识机制


智投链在共识机制的选择上,采用灵活的可热插拨的共识机制方案,支持RAFT、IBFT、DBFT和DPOS,由于共识节点的审核制和认证制,  当网络规模发生变化时,可由治理委员会决定切换到何种共识。

共识网络系统

共识网络由若干可动态加入和删除的共识节点组成,节点之间具备两两互联的能力,但不必完全两两相联。

基于socket-rpc的数据通信模块保证数据同步的广播能够被足够多的节点接收;底层数据存储模块保证区块链数据结构的完整性和可验证性;共识协议模块与网络模块完全解耦,通过可热插拔的共识协议接口,完成数据的同步与存储。

热插拔共识模块

可热插拨的共识模块使用面向接口的编程方式,与节点的其他模块(网络、数据)完全解耦。治理委员会通过向所有节点广播切换共识机制指令,来完成全网共识机制的统一-。只有当全网51%以上节点切换为统一共识时, 才能启动切换后的共识机制。

可切换的共识模块

智投链计划支持以下四种共识机制的自由切换:

1. RAFT: Raft是 由Stanford提出的一一种更易理解的一致性算法。在,Raft中,每个节点会处于下面三种状态中的一种:

follower:所有节点都以follower的状态开始。如果没收到leader消息则会变成candidate状态
candidate:会向其他结点“拉选票”,如果得到大部分的票则成为leader。这个过程就叫做Leader选举(Leader Election)
leader:所有对系统的修改都会先经过leader。每个修改都会写-条日志(log entry)。leader收到修改请求后的过程如下,这个过程叫做日志复制(Log Replication):

#复制日志到所有follower节点(replicate entry)
#大部分节点响应时才提交日志
#通知所有follower节点日志已提交#所有follower也提交日志
#现在整个系统处于一致的状态

当follower在选举超时时间(election timeout)内未收到leader的心跳消息(append entries), 则变成candidate状态。为了避免选举冲突,这个超时时间是一个150~300ms之间的随机数。

成为candidate的节点发起新的选举期(election term去“拉选票”:

重置自己的计时器
投自己一票
发送Request Vote消息

如果接收节点在新term内没有投过票那它就会投给此candidate,并重置它自己的选举超时时间。

candidate拉到大部分选票就会成为leader,并定时发送心跳一Append Entries消息,去重置各个follower的计时器。当前Term会继续直到某个follower接收不到心跳并成为candidate。

2. IBFT: Istanbul BFT是一一个分布式状态机算法。每一 一个候选人节点维护-一个状态机用于冗余备份。

状态转移如下图所示:

leader节点的选取采用轮转模式。

3. DBFT: Delegated BFT是-一种通过代理投票来实现大规模节点参与共识的拜占庭容错型共识机制。代币的持有者通过投票,可以选出其所支持的记账人。随后由被选出的记账人团体通过BFT算法,来达成共识并生成新的区块。DBFT 对由n个共识节点组成的共识系统,提供f=l (n-1)/3 j的容错能力,这种容错能力同时包含安全性和可用性,可以抵抗一^般性故障和拜占庭故障,并适用于任何网络环境。DBFT具有良好的最终性,一个确认即最终确认,区块无法被分叉,交易也不会发生撤销或回滚。

4. DPOS: DPOS算法中使用见证人机制(witness) 解决中心化问题。总共有N个见证人对区块进行签名,而这些见证人由使用区块链网络的主体投票产生。由于使用了去中心化的投票机制,DPOS 相比其他的系统更加民主化。DPOS并没有完全去除对于信任的要求,代表整个网络对区块进行签名的被信任主体在保护机制下确保行为正确而没有偏见。  另外,每个被签名的区块都有先前区块被可信任节点签名的证明。DPOS消除了交易需要等待一定数量区块被非信任节点验证的时间消耗。

通过减少确认的要求,DPOS算法大大提高了交易的速度。通过信任少量的诚信节点,可以去除区块签名过程中不必要的步骤。DPOS的区块可以比PoW或者PoS容纳更多的交易数量,从而使加密**的交易速度接近像Visa和Mastercard这样的中心化清算系统。

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