BYT:Bytom2.0 共識算法介紹_HEC

術語

Epoch：一個Epoch以一定的區塊數來記數，在同一個Epoch下驗證者節點是固定的，下一個Epoch會根據上一個Epoch投票情況產生新的驗證者。

Checkpoint：共識算法不會處理鏈中的所有區塊，而是以Checkpoint為單位來驗證，一般情況下以一個Epoch的區塊數作為一個Checkpoint。

Justified：一個Checkpoint在收到一次2/3確認后狀態為justified，justified的節點可能會被推翻。

Finalized：一個已經justified的Checkpointc的子節點被justified后，則Checkpointc轉化為finalized，具有finalized的checkpoint不可被推翻。

General Bytes 加密貨幣 ATM 服務遭到攻擊，導致數據庫和加密貨幣被盜:金色財經報道，據General Bytes官方推特消息，General Bytes 加密貨幣 ATM 服務在3月17、18號受到攻擊，攻擊者利用系統里的上傳接口上傳并運行了惡意的Java程序，然后攻擊者獲得了服務器里數據庫的權限和熱錢包提幣API Key。

根據慢霧MistTrack統計，損失大約180萬美金。目前官方已發布事件公告和修復方案，相關用戶如有運營此類服務可以立即聯系官方。此前消息，General Bytes在2022年8月也遇到了安全事件，但官方沒有披露是否有加密貨幣被盜。[2023/3/19 13:12:51]

為什么我們需要升級Bytom2.0共識

21Shares與Byte Tree資管公司合作推出比特幣和黃金ETP:金色財經消息，總部位于瑞士的ETF發行商21Shares與Byte Tree資產管理公司合作推出比特幣和黃金交易所交易產品（ETP），該產品名為21Shares ByteTree BOLD ETP（BOLD），在瑞士SIX交易所上市。它將跟蹤由比特幣和黃金組成的定制指數，資產權重與其風險成反比，每月重新平衡，BOLD在推出時比特幣權重18.5%，黃金權重81.5%。（彭博社）[2022/4/27 2:34:15]

Vapor也采用了和Bytom2.0一樣的DPoS+BFT算法，且穩定運行了較長時間，并承載了很多應用，但同時也發現存在以下問題：

動態 | Bytecoin暫定于4月份進行硬分叉升級:Bytecoin發布了新的路線圖，并將于今天晚些時候發布Amethyst v3.4.1，該版本加強了平臺軟件與內存池之前的交互，進一步減少了滯后時間。此外，BCN暫定于4月份進行硬分叉升級。[2019/3/7]

在高速出塊的情況下，每個區塊都要進行2/3的簽名確認將占用大量的網絡帶寬。0.5秒出塊使得鏈上數據占用的磁盤空間急劇膨脹；容易導致分叉；此外，也給一些錢包、瀏覽器造成了一些性能上的瓶頸。共識算法未經過有效的安全性驗證，傳統的BFT算法一般都需要兩次確認。Bytom2.0對共識進行了升級，以解決上述的幾個問題：

采用Checkpoint為單位來進行驗證和簽名，大大減少了簽名確認所占用的網絡帶寬將0.5s一個塊延長為6s一個塊，降低分叉概率對每個Checkpoint進行兩次確認，第一次為Justified狀態，第二次才進入最終確認Finalized狀態Bytom2.0升級后，在以下多個方面可以獲得較大提升：

聲音 | Bytom創始人段新星：年輕一代對數字貨幣接受程度高 資產代幣化將是未來趨勢:日前，在第四屆區塊鏈全球峰會《行業發展趨勢》圓桌論壇上，Bytom創始人段新星表示，資產的代幣化將會是未來的趨勢。因為年輕一代都認為比特幣以及以太幣是非常自然的貨幣，就像我們所用的紙幣一樣。另外現在互聯網的技術以及AI技術、IoT技術都取得了很大的進展。我們沒有辦法想象兩個機器可以進行交互，沒有辦法想象兩個機器人進行交易的時候用貨幣或者現實存在的硬幣進行交易。所以代幣在未來交易中會扮演著非常重要的作用。[2018/9/13]

節約能源更好的性能提升更好的經濟安全性更強的擴展性

共識過程

1、在Bytom2.0鏈剛啟動時，由創世節點負責出塊。此時其他節點可進行抵押BTM來成為共識節點，普通參與者可對共識節點進行投票。

2、每個投票和選舉輪次稱為一個Epoch，一個Epoch包含一組區塊，在該Epoch中共識節點是固定的，下一個Epoch開始根據投票數量重新選舉共識節點。

3、當下一個Epoch檢測到有合法的共識節點達到一定個數時，創世節點停止出塊，由共識節點出塊。

4、從當前Epoch開始，每隔6秒出1個塊，每個共識節點按照票數排序輪流進行出塊。

5、Bytom2.0不會對每個區塊進行驗證，而是采用Checkpoint為單位來處理，一般情況下以一個Epoch的區塊數作為一個Checkpoint。

6、Bytom2.0會對每個Checkpoint進行兩次確認，一次是Checkpoint在收到2/3確認后狀態為Justified，此時還可被推翻，而等到其子節點也被確認為Justified狀態后，獲得二次確認并獲得Finalized狀態，此時獲得最終確認且不能被推翻。

7、為了防止無利害攻擊，Bytom2.0會對同時進行同一高度的兩個區塊簽名的共識節點進行懲罰，罰沒其抵押的部分BTM，考慮到這部分的復雜性，Bytom2.0會在共識穩定后逐步引入該機制

選舉和出塊過程

CheckPoint驗證

每個Checkpoint會經過一輪共識節點的驗證和簽名，當獲得超過2/3的簽名后，Checkpoint會得到一次確認，并設置為Justified。

狀態轉換

如下圖所示，黃色粗箭頭存在一條link，從某一個sourcecheckpoint到targetcheckpoint，如果該link得到2/3?簽名，target變成justified。如果source是他的直接父節點才會變成finalized，出塊會跟隨具有最大高度justifiedcheckpoint的鏈。

小結

Bytom2.0的共識算法，是基于Vapor共識算法的經驗和教訓，同時吸收了ETHCasper的相關設計理念，但對于其復雜的部分又進行了優化，推出的適合于比原鏈自身的一種創新共識。

Bytom2.0的共識算法，在節能，性能，對抗攻擊能力和擴展性等方面都具有優勢，共識算法作為區塊鏈底層最重要的基礎協議，必將在Bytom2.0上發揮巨大的價值。

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