加密貨幣是分散化的，因此有許多參與者（或節(jié)點、驗證器）驗證交易。交易總額構成的賬本被復制到所有參與節(jié)點上。但是他們如何達成一致，哪些交易是發(fā)生了的呢？在比特幣中，這是由計算能力決定的，但是像恒星共識協(xié)議（SCP）這樣的協(xié)商共識協(xié)議也可以用來實現(xiàn)相同的目標。本文解釋了SCP的一個基本構建塊，即聯(lián)邦拜占庭協(xié)議系統(tǒng)（FBAS）或“聯(lián)邦投票”，以支持分布式賬本的同步。

拜占庭協(xié)議

在協(xié)商共識協(xié)議中，目標是讓所有節(jié)點都同意一些事實。拜占庭協(xié)議還允許節(jié)點就一個事實達成一致，但是對于大量的拜占庭參與者來說，協(xié)議是健壯的。拜占庭的參與者是協(xié)議的參與者，他們不遵守協(xié)議就會失敗，甚至表現(xiàn)出惡意的行為。在加密貨幣中，這可能會導致故意阻止交易，以啟用雙重支出攻擊的行為。

聯(lián)邦拜占庭協(xié)議系統(tǒng)（FBAS）

FBAS的設計方式是，即使節(jié)點加入或離開，協(xié)議仍然可以找到共識。如果協(xié)議是基于多數(shù)的，就會出現(xiàn)任意節(jié)點加入協(xié)議的問題，因為攻擊者可以使用大量節(jié)點來影響一致性。

如果Alice、Bob和Carol以相同的方式定義他們的分片，您將開始對一個主題進行投票，并且第5個人Marvin想要惡意地影響您的共識，那么他可以使用任意數(shù)量的節(jié)點來加入協(xié)議。只要Marvin不包含在您或您的朋友的任何仲裁片中，他就不能影響任何東西。

一個示例實現(xiàn)

我們構建了一個基本的示例，它實現(xiàn)了FBAS，并提供了一個UI來選擇分片并保存投票。您可以在github上找到（并運行）代碼。

下面的例子將從原型上來解釋一些簡單的情況：

我們的節(jié)點被稱為scotch， saw， bacon 和bull.。片的配置類似于前面的示例，每個節(jié)點都定義，任何其他兩個節(jié)點都足以說服該節(jié)點。

節(jié)點“scotch”正在設置它的仲裁片

為所有4個節(jié)點配置仲裁片

是時候開始達成共識了。在第一個例子中，每個人都會投贊成票。

節(jié)點“scotch”在“交易A”上啟動FBAS

節(jié)點“saw”對“Transaction A”投贊成票

在所有節(jié)點都投贊成票之后，所有節(jié)點將找到一個仲裁片并最終確認該投票。

在節(jié)點“scotch”確認了“Transaction A”。

當一個節(jié)點看到一個節(jié)點的法定數(shù)量，為一個主題投票或接受“yes”時，它將接受該主題的“yes”。如果它看到該主題有一個節(jié)點接受“yes”的仲裁，它將移動到確認該主題的“yes”。quorum是一組節(jié)點，其中所有這些節(jié)點都確信自己。quorum可能只有一小塊大小，但也可能更大。在本例中，首先發(fā)現(xiàn)的法定人數(shù)是包含“scotch”（本身）、“saw”和“bacon”的法定人數(shù)。‘Saw’被‘scotch’和‘bacon’說服，‘bacon’被‘scotch’和‘Saw’說服。本例中的任何三個節(jié)點都可以找到沒有第四個節(jié)點的情況下仲裁。注意，由于仲裁片的配置，并不總是這樣，只是在本例中如此。

讓我們做另一個實例，但這次其中一個節(jié)點投了反對票。

‘Scotch’ 開始投票支持交易B

‘Bacon’投了贊成票。

“Saw”投票反對（見gif）（未找到法定人數(shù)）

“Saw”投票否決

‘Bull’ 投了贊成票。

最后一個節(jié)點“Bull”投了贊成票，并找到了法定人數(shù)，即“Bull”、“scotch”和“bacon”。他們不關心“saw”投票“no”，因為其他3個節(jié)點中有2個足以說服“bull”。但是“鋸” “Saw”現(xiàn)在怎么了？

正如你所看到的，“saw”的結束狀態(tài)——“saw”投票反對，但被接受并確認為“yes”，但這是為什么呢？這是由于第二個條件，它可以導致一個節(jié)點接受一些東西，這被稱為阻塞集。這意味著在每個分片中，至少有一個節(jié)點接受了另一個值。通過這種方式，節(jié)點知道，它投票支持的值永遠不會有仲裁，因此它接受另一個值。在這個例子中，bacon 和bull，都投了贊成票，這就會導致分片。

注：FBAS中明確允許對一件事進行投票并接受另一件事，但是沒有一個正確的節(jié)點能夠確認與它所接受的不同。

這些只是一些基本的例子。我們可以做更多的例子，但是這對本文來說太多了。如果您感興趣，請在我們的Telegram Group 或我們的Discord Server服務器上給我們反饋。也許我們可以做一個視頻展示的更高級的例子。

恒星共識協(xié)議（SCP）

FBAS只是SCP的一個構建塊，它可能不會與SCP本身混淆，因為它比FBAS做的更多。我們目前正在為SCP開發(fā)一個原型，一旦我們運行了一些東西，就會更新給你。