RBFT:基于Raft 集群的拜占庭容错共识机制
2021-04-09
(桂林电子科技大学广西无线宽带通信与信号处理重点实验室,广西 桂林 541004)
1 引言
区块链起源于比特币[1],其实质是一个基于对等网络(P2P,peer to peer)和密码学的分布式数据库,具有去中心化、不可篡改和公开透明等特点。应用区块链可解决信息不对称问题,实现多个主体之间的协作信任与一致行动。
区块链的核心技术包括共识机制、分布式存储技术、密码学和智能合约[2]。其中,共识机制着重解决分布式系统的一致性问题,旨在保证所有节点维护的数据副本的一致性,避免数据不统一和信息不对称问题的发生。不同的场景对共识机制的扩展性、共识效率和隐私性有不同的需求[3-4]。现有的共识机制包括工作量证明(PoW,proof of work)[1]、权益证明(PoS,proof of stake)[5]、委托权益证明(DPoS,delegated proof of stake)[6]等概率一致性共识机制,实用拜占庭容错(PBFT,practical Byzantine fault tolerance)[7]、Paxos[8]、Raft[9]等绝对一致性共识机制,以及多种混合共识机制,如DPoS+PBFT 混合的Tendermint[10]、迅雷链的DPoA(DPoA,delegated proof of ability)+PBFT 的同构多链共识机制[11]等。
从去中心化的角度,可以将区块链分为公有链、私有链和联盟链。公有链的去中心化程度最高,任何节点都可加入,如比特币[1]、以太坊[5]等。私有链的去中心化程度最低,一般由个人或某个小团体创建,仅使用区块链技术进行记账。联盟链的去中心化程度介于公有链和私有链之间,一般由多个不同利益方的机构组成,节点必须经过联盟链节点成员管理服务进行身份确认和鉴权,获得准入证才可以加入联盟链网络[12]。联盟链支持节点管理、可插拔的框架和模块化的共识机制,因此在性能和隐私保护上比公有链更有优势,是区块链落地的主要趋势。……
