Bytom2.0 共識算法介紹_BYT

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

動態 | General Bytes否認存在比特幣ATM惡意盜竊軟件:據Crytovest報道，比特幣ATM生產商General Bytes否認了比特幣ATM存在惡意軟件的說法，并稱黑客出售的產品是假的。此前趨勢科技曾發布報告稱，一種針對比特幣ATM的惡意軟件允許黑客竊取價值高達6750美元的比特幣，該軟件在地下論壇標價2.5萬美元。[2018/9/20]

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：

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：

聲音 | Give Byte創始人：更好的加密貨幣基礎設施會促進比特幣價格恢復:據bitcoinist援引Express.co.uk的報道，Give Bytes的首席執行官兼創始人Jacob Piotrowski表示，現在談論加密貨幣的死亡還為時尚早。為了讓比特幣價格恢復，需要更好的加密貨幣基礎設施 ，特別是需要比特幣ATM，電子商務的支付網關，移動錢包，POS終端接受加密貨幣，同時還需要監管。[2018/7/3]

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：

General Bytes在布拉格地鐵線路上安裝10臺比特幣ATM:據btcmanager.com消息，General Bytes公司已經在捷克首都布拉格地鐵沿線安裝了10臺比特幣ATM機。比特幣ATM機具有的功能包括：從ATM機接收比特幣，接從ATM上發出NFC錢包卡，并且支持其他加密貨幣，譬如Dash，litecoin和monero，因此在歐洲，亞洲和北美市場上越來越受歡迎。General Bytes公司表示，加密貨幣是互聯網未來自由(不僅僅是金融)的基礎支柱。[2018/5/28]

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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