樹圖結(jié)構(gòu)的CONFLUX具備三大區(qū)塊鏈公鏈系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

一個(gè)理想的公鏈系統(tǒng)應(yīng)該具備以下三個(gè)特點(diǎn):

1.足夠的魯棒性(Robustness)這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該在任何時(shí)候都能持續(xù)的有進(jìn)展。

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

3.去中心化。這個(gè)系統(tǒng)能夠承接成千上萬節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)不經(jīng)過允許可以加入和離開這個(gè)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(gè)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(gè)P2P gossip network,區(qū)塊和區(qū)塊之間形成一條鏈,鏈實(shí)際上就是存儲(chǔ)交易記錄的賬本,這個(gè)賬本也會(huì)被復(fù)制到所有的節(jié)點(diǎn)上。

雖然去中心化有信任的好處,但去中心化也會(huì)遭到攻擊,同時(shí)他們的去中心化,是基于鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),而非更先進(jìn)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(shí)”,一個(gè)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(diǎn),他們都只會(huì)是認(rèn)為最長的鏈作為有效的交易記錄。這里一個(gè)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(diǎn)所產(chǎn)生的。

這樣的系統(tǒng)通常會(huì)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(gè)塊是15秒,吞吐率非常低。

而他們卻不能擴(kuò)充區(qū)塊的大小,因?yàn)槿绻麉^(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(huì)更多,分叉也會(huì)越多。如果出塊率變高,效果也是一樣的。

分叉很多賬本會(huì)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(huì)被認(rèn)為有效,其它分叉上的區(qū)塊就會(huì)被丟掉,這樣就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)和處理上資源的浪費(fèi)。

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(fèi)的問題。在基于樹圖結(jié)構(gòu)的CONFLUX里面,所有的節(jié)點(diǎn)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(duì)子樹的選擇不僅是最長鏈上子樹做出貢獻(xiàn),包括分叉上區(qū)塊也會(huì)對(duì)主鏈選擇做出貢獻(xiàn),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(shí)不用擔(dān)心雙發(fā)攻擊。問題是不是解決了呢?

沒有,GHOST還會(huì)受到存活攻擊的影響。假如好人區(qū)塊會(huì)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?yàn)閮蓚€(gè)Group之間有延遲,某一個(gè)時(shí)候有可能賬本會(huì)結(jié)構(gòu)A和B兩個(gè)分叉。壞人可以暗自觀察賬本結(jié)構(gòu),偷偷在這兩個(gè)分叉上產(chǎn)生新的區(qū)塊,這些區(qū)塊不告訴好人。

當(dāng)GroupA節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一些新的區(qū)塊時(shí),它會(huì)把這個(gè)節(jié)點(diǎn)傳給B,但傳輸需要一段時(shí)間。在這個(gè)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(huì)認(rèn)為原來B的分叉是比A分叉更加重,它就會(huì)接著B的分叉去挖。

相反,壞人也會(huì)選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)把它在A分叉上預(yù)先挖的塊再告訴A,會(huì)認(rèn)為A的節(jié)點(diǎn)是更重的,這個(gè)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(rèn)。

解決這個(gè)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(gè)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(xiàng)目,應(yīng)該具備的三個(gè)特點(diǎn),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(shí),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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