谭宜勇区块链

⑴ 什么是混合共识算法

转载泛融科技创始人谭宜勇博士的回答：

共识是区块链技术的核心算法，也基本上决定了该链的效率。区块是机器之间所需要共识的内容。账户层面，通过OLog(n)的Merkle验证树，可以快速定位出被篡改的数据，遍历StateTree安全获取用户余额，防止双花的出现。

区块链通过共识算法，让机器之间达成信任的基础，从实践上就是去解决拜占庭将军问题。BFT（拜占庭将军容错）里面，3F+1<N可以说是重要的共识理论，在实践中，BFT有多种变种算法：PBFT、RBFT、Q/U、HQ、Zyzzyva、ABsTRACTs、Aardvark、Adapt、A2M-PBFT-EAandMinBFT等等。这些算法，都根据不同设定的场景，从消息的广播方式、节点网络拓扑、硬件配置等方面进行了效率的优化。共识目标是达成共识，最终的解决方案就是投票（Vote），无论是BFT、PoW、PoS、DPoS……投票就有点模拟人类的生产模式，在区块链里面，是机器去投票。BFT类似于4PC（四段式）提交，从PrePrepare，PrePare，Commit，Reply四个阶段。每个阶段都要把消息广播给网络中的所有节点，参与下一个阶段的投票。

BFT最大的问题是节点之间的消息广播，会特别多。而且必须事先确定本次消息投票的节点基数。结合BFT投票性能差的问题，我们提出了一种方案，让BFT仅仅参与很少的投票过程，例如就是节点基数上。假定有100个备选节点，如何选出21个节点出来？每个节点记多少个块？这100个节点的能否达到了当前最高的高度，网络延迟等性能能否达标？这些信息，实际上跟我们交易没有任何关系。但是又会影响到整个链的性能。我们用PBFT去解决节点基数问题，为后续的交易广播和区块投票，提供了更高更高效的基础设施。在这一层，大家都是平等的，没有权益的参与。

下一步，Raft是一个Leader-Follow的算法，每一轮Term会随机选出一个Leader来，负责交易的收集和广播，其他节点Follow主节点的信息。在垂直的区块链3.0应用中，对链上的VM性能要求更高，而不是简单的栈式计算（EVM）了。例如游戏的主服务器逻辑放，如果每个节点都参与VM的计算，会造成大量的资源浪费。大数据处理系统里面，Raft可以去解决分工问题，做一个工作的调度者，可以让任务公平、安全的分发到不同的节点机器上。这样好处是可以通过几台机器，构建一个超级机器。Raft共识在我们链中，负责交易的验证广播分发，这是成块的基础，如果交易都是错误的，那就无需要进入区块了。

最后我们结合了DPoS共识算法，随机生成当前的轮值节点，对已验证过的交易进行打包和区块头的广播。区块仅仅是个头部验证信息而已，可以快速的到达每台机器。关于轮值的节点，我们认为一个节点每次就记一次块。出块速度由网络较好的节点决定，由他们构成了超级节点记账模式。