Recherche sur le protocole de consensus Blockchain : Nouveaux progrès du BFT asynchrone
La technologie Blockchain, en tant que technologie de registre distribué décentralisé, repose sur un mécanisme de consensus. La performance du mécanisme de consensus influence directement l'évolutivité et la sécurité de la Blockchain. Récemment, le mécanisme de consensus de tolérance aux pannes byzantines asynchrones (BFT) est devenu un sujet de recherche majeur en raison de ses avantages face aux retards réseau et aux pannes de nœuds.
Cette étude examine les derniers développements des protocoles de consensus Blockchain, en mettant l'accent sur les progrès du protocole de Réplication de Machine à État Byzantine Tolérant aux Pannes Asynchrone (BFT SMR). Actuellement, sMVBA est le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, avec une latence prévue de 10δ. L'étude propose également deux nouvelles conceptions de protocole : 2PAC (Consensus asynchrone en 2 étapes) et Bloc de pipeline ultra-rapide, ces nouvelles conceptions montrent des améliorations significatives en termes de débit et de latence.
Dans le modèle BFT asynchrone, le système est composé de n = 3f + 1 processus, où f processus peuvent être compromis de manière malveillante. Les processus communiquent entre eux via des canaux asynchrones, avec des délais de transmission des messages incontrôlables. Chaque processus possède une paire de clés publiques et privées, utilisée pour garantir l'authenticité et l'intégrité des messages.
L'objectif du protocole de consensus de la Blockchain est de permettre à tous les nœuds honnêtes de parvenir à un accord sur l'état de la Blockchain. Il doit satisfaire aux exigences fondamentales telles que l'activité, la cohérence et la qualité P. Cependant, le protocole de consensus asynchrone le plus rapide actuel, 2-chain VABA, présente plusieurs attaques potentielles qui affectent sa cohérence et son activité.
Basé sur l'analyse des protocoles existants, l'étude a proposé le protocole 2PAC, qui comprend deux variantes : 2PAClean et 2PACBIG. 2PAClean réalise plus de 90 % de débit et un retard anticipé de 9,5δ, avec une complexité de message de O(n²). 2PACBIG est actuellement le protocole de consensus Blockchain le plus rapide avec une complexité de message de O(n³), avec un temps d'exécution unique de MVBA de 4δ en l'absence de pannes.
De plus, la recherche a proposé un design de bloc de pipeline ultra-rapide, réduisant considérablement la latence des blocs de pipeline. Sous un ordonnanceur équitable, le temps de décision des blocs de pipeline peut même être inférieur à celui des blocs non pipelinés.
À travers une analyse théorique et des tests pratiques, le délai prévu dans le pire des cas pour 2PAClean est de 9,5δ, et dans le meilleur des cas de 6δ. En comparaison, le délai prévu pour sMVBA est de 10δ, et dans le meilleur des cas de 6δ. Le débit de 2PAClean est supérieur de 80 % à 100 % à celui de la sMVBA en chaîne. Le temps d'exécution d'une seule MVBA de 2PACBIG est de 4δ, ce qui est plus rapide que les protocoles existants. La conception de blocs en pipeline ultra-rapide permet à s2PAClean et s2PACBIG d'atteindre respectivement des temps de décision de blocs en pipeline de 4δ et 3δ.
L'évaluation des calculs montre que 2PAClean et 2PACBIG se distinguent dans diverses conditions réseau, notamment dans des environnements à forte latence et à taux de défaillance élevé. 2PAClean atteint un bon équilibre entre la latence de messagerie et la complexité de calcul, tandis que 2PACBIG réalise une latence plus faible grâce à la parallélisation et à l'optimisation du processus de vote.
Les directions de recherche futures incluent : optimiser davantage la structure du protocole, réduire les frais de communication et de calcul ; analyser en profondeur la sécurité du nouveau protocole dans divers scénarios d'attaques ; appliquer le nouveau protocole dans des systèmes Blockchain réels, valider ses performances dans un environnement réseau réel.
Ces nouveaux protocoles conçus pour fournir de nouvelles idées pour des mécanismes de consensus Blockchain efficaces et sécurisés devraient favoriser un rôle plus important de la technologie Blockchain dans l'économie numérique future. Avec l'approfondissement des recherches et l'optimisation continue, la nouvelle génération de protocoles de consensus posera une base solide pour le développement de la technologie Blockchain.
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DuckFluff
· Il y a 4h
Ils font encore la promotion de l'optimisation des performances.
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Ser_This_Is_A_Casino
· 08-10 06:17
Encore en train de réchauffer les restes.
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HashRateHermit
· 08-10 06:08
Le Blockchain du foie a-t-il des récoltes minces ? BFT, faisons-le !
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SchroedingersFrontrun
· 08-10 06:02
Ce bft est plutôt bon.
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SatoshiChallenger
· 08-10 05:54
Encore un nouveau protocole pour améliorer les performances, où est la scalabilité dont on parlait la dernière fois ?
Le nouveau protocole BFT asynchrone améliore la performance de consensus de la blockchain.
Recherche sur le protocole de consensus Blockchain : Nouveaux progrès du BFT asynchrone
La technologie Blockchain, en tant que technologie de registre distribué décentralisé, repose sur un mécanisme de consensus. La performance du mécanisme de consensus influence directement l'évolutivité et la sécurité de la Blockchain. Récemment, le mécanisme de consensus de tolérance aux pannes byzantines asynchrones (BFT) est devenu un sujet de recherche majeur en raison de ses avantages face aux retards réseau et aux pannes de nœuds.
Cette étude examine les derniers développements des protocoles de consensus Blockchain, en mettant l'accent sur les progrès du protocole de Réplication de Machine à État Byzantine Tolérant aux Pannes Asynchrone (BFT SMR). Actuellement, sMVBA est le protocole MVBA asynchrone le plus rapide, avec une latence prévue de 10δ. L'étude propose également deux nouvelles conceptions de protocole : 2PAC (Consensus asynchrone en 2 étapes) et Bloc de pipeline ultra-rapide, ces nouvelles conceptions montrent des améliorations significatives en termes de débit et de latence.
Dans le modèle BFT asynchrone, le système est composé de n = 3f + 1 processus, où f processus peuvent être compromis de manière malveillante. Les processus communiquent entre eux via des canaux asynchrones, avec des délais de transmission des messages incontrôlables. Chaque processus possède une paire de clés publiques et privées, utilisée pour garantir l'authenticité et l'intégrité des messages.
L'objectif du protocole de consensus de la Blockchain est de permettre à tous les nœuds honnêtes de parvenir à un accord sur l'état de la Blockchain. Il doit satisfaire aux exigences fondamentales telles que l'activité, la cohérence et la qualité P. Cependant, le protocole de consensus asynchrone le plus rapide actuel, 2-chain VABA, présente plusieurs attaques potentielles qui affectent sa cohérence et son activité.
Basé sur l'analyse des protocoles existants, l'étude a proposé le protocole 2PAC, qui comprend deux variantes : 2PAClean et 2PACBIG. 2PAClean réalise plus de 90 % de débit et un retard anticipé de 9,5δ, avec une complexité de message de O(n²). 2PACBIG est actuellement le protocole de consensus Blockchain le plus rapide avec une complexité de message de O(n³), avec un temps d'exécution unique de MVBA de 4δ en l'absence de pannes.
De plus, la recherche a proposé un design de bloc de pipeline ultra-rapide, réduisant considérablement la latence des blocs de pipeline. Sous un ordonnanceur équitable, le temps de décision des blocs de pipeline peut même être inférieur à celui des blocs non pipelinés.
À travers une analyse théorique et des tests pratiques, le délai prévu dans le pire des cas pour 2PAClean est de 9,5δ, et dans le meilleur des cas de 6δ. En comparaison, le délai prévu pour sMVBA est de 10δ, et dans le meilleur des cas de 6δ. Le débit de 2PAClean est supérieur de 80 % à 100 % à celui de la sMVBA en chaîne. Le temps d'exécution d'une seule MVBA de 2PACBIG est de 4δ, ce qui est plus rapide que les protocoles existants. La conception de blocs en pipeline ultra-rapide permet à s2PAClean et s2PACBIG d'atteindre respectivement des temps de décision de blocs en pipeline de 4δ et 3δ.
L'évaluation des calculs montre que 2PAClean et 2PACBIG se distinguent dans diverses conditions réseau, notamment dans des environnements à forte latence et à taux de défaillance élevé. 2PAClean atteint un bon équilibre entre la latence de messagerie et la complexité de calcul, tandis que 2PACBIG réalise une latence plus faible grâce à la parallélisation et à l'optimisation du processus de vote.
Les directions de recherche futures incluent : optimiser davantage la structure du protocole, réduire les frais de communication et de calcul ; analyser en profondeur la sécurité du nouveau protocole dans divers scénarios d'attaques ; appliquer le nouveau protocole dans des systèmes Blockchain réels, valider ses performances dans un environnement réseau réel.
Ces nouveaux protocoles conçus pour fournir de nouvelles idées pour des mécanismes de consensus Blockchain efficaces et sécurisés devraient favoriser un rôle plus important de la technologie Blockchain dans l'économie numérique future. Avec l'approfondissement des recherches et l'optimisation continue, la nouvelle génération de protocoles de consensus posera une base solide pour le développement de la technologie Blockchain.