三分钟读懂DC技术构架——拜占庭共识(PBFT)

当我们谈到Digital Circulation的混合共识协议时，大家经常看到一个缩略词：PBFT（拜占庭共识），今天来聊聊这个。

DC采用拜占庭容错算法解决了原始拜占庭容错算法效率不高的问题，将算法复杂度由指数级降低到多项式级，使其应用更加便捷广泛，可扩展性。

拜占庭将军的问题是什么？

简单地说，是一种少数服从多数的问题。拜占庭罗马帝国的每块封地都驻扎一支由将军统领的军队，将军与将军之间只能靠信差传递消息。在战争时期，拜占庭军队只有占据人数优势情况下，才能夺取目标的胜利。但在军队内有可能存有叛徒，当敌军与之联合起来大于忠诚将军数量时，进攻就会失败。

PBFT拜占庭共识原理

要解决拜占庭将军问题的前提是通信必须是可靠的，如果通信不可靠则问题无解。而拜占庭将军问题中通过通信不可靠而试图达成一致的结果几乎不可能或者非常困难。所以要在通信可靠的前提下来解决此问题。也就是在系统上有一些恶意组件不断发送错误信息的情况下让系统依旧正常运行的能力。

在Digital Circulation网络中有一个节点会被当做主节点，而其他节点都是子节点。系统内的所有节点都会相互通信，最终目标是大家能以少数服从多数的原则达成数据的共识。

PBFT共识的优势

在深入讨论拜占庭共识优势之前，先快速了解一下拜占庭共识对Digital Circulation系统有哪些关键功能改进。

1.安全性：如果网络中2/3的活跃受托人诚实地遵循协议行事，则两个富有争议的区块无法在Digital Circulation网络中达成终结性。

2.活性：即使1/3活跃受托人离线，新区块仍可在Digital Circulation网络中达成终结性。

3.问责制：如果一名受托人违反了共识协议，他/她将为自己行为负责。

以上便是拜占庭共识具有的三个高级特性。它能迅速地从分叉中恢复过来，快速地达成区块链终结性。

在拜占庭共识算法中，每个节点不仅维护区块链，还维护其他内存元数据，以便根据算法规则验证区块链。部分内存元数据还将保存在区块链上，以防节点奔溃时可以重建内存数据集。

我们另外针对区块增加的属性是受托人锻造的前一区块高度以及锻造区块时的最大预投票高度。与此同时，每个节点都将追求终结高度，因此在恢复区块链的情况下，已被终结的区块无法再逆转。

结语：

共识机制是区块链的灵魂，维系着区块链世界的正常运转，PBFT作为其中的一种共识机制具备高效、节能的特征，无需等待确认，耗能低。

Digital Circulation网络不仅采用了PBFT的共识，也结合了其特性，挑选其优质的地方，并应用其它技术进行有效结合，跳出传统的区块链思维，突破传统的共识机制思维。

所谓的传统思维即是共识机制决定TPS从而决定性能，而Digital Circulation在底层的突破打破了传统思维，以算法为核心突破口，用共识机制做相应的配合，从而达到了显著的效果和亿级TPS的实测数据。

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编译者/作者：DC中文社区

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