一個理想的公鏈系統(tǒng)應(yīng)該具備以下三個特點:

1.足夠的魯棒性(Robustness)這個系統(tǒng)應(yīng)該在任何時候都能持續(xù)的有進展。

2.高性能。所謂高性能,就是這個系統(tǒng)應(yīng)該同時有很高的吞吐率和很短的交易確認延遲。

3.去中心化。這個系統(tǒng)能夠承接成千上萬節(jié)點,這些節(jié)點不經(jīng)過允許可以加入和離開這個網(wǎng)絡(luò)。

目前,存在市面上的比特幣和以太坊這類系統(tǒng),都無法完全滿足以上條件,而基于樹圖結(jié)構(gòu)的CONFLUX是唯一一個可以在這三方面都可以做得非常好的系統(tǒng)。

比特幣、以太坊這類去中心化公鏈,它們要部署在一個P2P gossip network,區(qū)塊和區(qū)塊之間形成一條鏈,鏈實際上就是存儲交易記錄的賬本,這個賬本也會被復(fù)制到所有的節(jié)點上。

雖然去中心化有信任的好處,但去中心化也會遭到攻擊,同時他們的去中心化,是基于鏈式結(jié)構(gòu),而非更先進的樹圖結(jié)構(gòu)。

在非的樹圖結(jié)構(gòu)的比特幣和以太坊網(wǎng)絡(luò)里采用“中本聰共識”,一個很重要的原則就是最長鏈規(guī)則。在“最長鏈”規(guī)則里說的是,所有的好人節(jié)點,他們都只會是認為最長的鏈作為有效的交易記錄。這里一個安全假設(shè),只要好人擁有超過50%的算力,最長鏈就應(yīng)該是好人節(jié)點所產(chǎn)生的。

這樣的系統(tǒng)通常會采用非常慢的出塊速度,非的樹圖結(jié)構(gòu)的比特幣是每10分鐘出1MB大小的塊,而同樣非的樹圖結(jié)構(gòu)的以太坊是出一個塊是15秒,吞吐率非常低。

而他們卻不能擴充區(qū)塊的大小,因為如果區(qū)塊大小越大,在網(wǎng)絡(luò)上延遲越長,所以產(chǎn)生的并發(fā)區(qū)塊就會更多,分叉也會越多。如果出塊率變高,效果也是一樣的。

分叉很多賬本會帶來什么問題,首先根據(jù)“最長鏈”規(guī)則,只有最長鏈里區(qū)塊才會被認為有效,其它分叉上的區(qū)塊就會被丟掉,這樣就會造成網(wǎng)絡(luò)和處理上資源的浪費。

另一方面,非的樹圖結(jié)構(gòu)的它也犧牲了安全性。后來有些研究人員發(fā)明了GHOST協(xié)議,克服分叉帶來的安全性問題和資源浪費的問題。在基于樹圖結(jié)構(gòu)的CONFLUX里面,所有的節(jié)點仍然要選擇一條主鏈,它選擇的規(guī)則不是根據(jù)最長鏈規(guī)則,而是根據(jù)最重子樹規(guī)則。

最重子樹規(guī)則和最長鏈規(guī)則區(qū)別在于,基于樹圖結(jié)構(gòu)的CONFLUX對子樹的選擇不僅是最長鏈上子樹做出貢獻,包括分叉上區(qū)塊也會對主鏈選擇做出貢獻,這樣壞人需要超過50%的算力,才能夠篡改A在主鏈上的位置。

有了GHOST協(xié)議之后,可以以很高的出塊率出塊,同時不用擔(dān)心雙發(fā)攻擊。問題是不是解決了呢?

沒有,GHOST還會受到存活攻擊的影響。假如好人區(qū)塊會分成GroupA和B,假設(shè)Group內(nèi)部區(qū)塊之間通信沒有延遲,好人和壞人之間通信沒有延遲。因為兩個Group之間有延遲,某一個時候有可能賬本會結(jié)構(gòu)A和B兩個分叉。壞人可以暗自觀察賬本結(jié)構(gòu),偷偷在這兩個分叉上產(chǎn)生新的區(qū)塊,這些區(qū)塊不告訴好人。

當GroupA節(jié)點產(chǎn)生一些新的區(qū)塊時,它會把這個節(jié)點傳給B,但傳輸需要一段時間。在這個過程中壞人先發(fā)生這件事情,于是就把原來在B分叉上偷偷挖的區(qū)塊告訴B,B就會認為原來B的分叉是比A分叉更加重,它就會接著B的分叉去挖。

相反,壞人也會選擇適當?shù)臅r機把它在A分叉上預(yù)先挖的塊再告訴A,會認為A的節(jié)點是更重的,這個過程可以持續(xù)下去,造成分叉一直保持,也就是交易沒有辦法確認。

解決這個問題的方法叫做結(jié)構(gòu)化的GHOST方法,不讓所有區(qū)塊都能影響主鏈的選擇,只讓一個很小部分的區(qū)塊去影響主鏈的選擇。很小部分的區(qū)塊能夠影響主鏈的選擇,意味著這些區(qū)塊出現(xiàn)的概率是比較低的,它們并發(fā)出現(xiàn)的概率是比較低的。在這些影響主鏈選擇的區(qū)塊之間,它們不容易出現(xiàn)分叉。

最優(yōu)秀的公鏈項目,應(yīng)該具備的三個特點,樹圖結(jié)構(gòu)的CONFLUX都具備,在我國大力發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)的同時,相信基于樹圖結(jié)構(gòu)的Conflux能夠走出屬于自己的一篇輝煌,超越以太坊。

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