——Part4?拜占庭容错算法——
▲PBFT
实用性拜占庭容错算法，是一种在信道可靠的情况下解决拜占庭将军问题的实用方法。拜占庭将军问题最早由LeslieLamport等人在1982年发表的论文提出，论文中证明了在将军总数n大于3f，背叛者为f或者更少时，忠诚的将军可以达成命令上的一致，即3f+1<=n，算法复杂度为O(n^f+1)。随后MiguelCastro和BarbaraLiskov在1999年发表的论文中首次提出PBFT算法，该算法容错数量也满足3f+1<=n，算法复杂度降低到了O(n2)。
下面介绍PBFT算法的核心共识流程，如图4所示。
图4.三阶段共识
在请求request阶段，客户端发起请求，主节点收到客户端的请求后，将触发核心共识流程。算法的核心共识流程分为三个阶段：pre-prepare阶段，prepare阶段，commit阶段。其中，节点在prepare阶段和commit阶段各进行了一轮投票，分别对消息的合法性与待执行进行了确认。图中，c代表客户端，0、1、2、3代表节点的编号，在视图为0的情况下，节点0是主节点，节点1、2、3为从节点。打叉的3号代表拜占庭节点，这里表现的恶意行为就是对其它节点的请求无响应。
福布斯2022年预测：Web3将在3方面影响未来工作:12月24日消息，福布斯于12月22日发文《2022预测，Web3对未来工作的影响》，其中提到3方面的影响：
1，文化与价值观。伴随美国“大辞职潮”，许多辞职者将会寻找Web3中的价值观和文化。Web3项目往往更具包容性和支持性。Web3公司正准备吸引大量年轻人才，因为Web3的理念是协作，合作和互惠。
2，自由职业经济。Web3哲学的一个化身可以在DAO中找到。在DAO中，工作、决策、金融交易是去中心化的，并由社区领导，这带来了某种新的自由职业经济，但又不同于零工经济。
3，专业发展。Web3带来了learn-to-earn模式，在吸引新用户的同时将教育机会扩大到世界各地的任何人。[2021/12/24 8:01:42]
pre-prepare阶段：主节点在收到客户端的请求后，会主动向其它节点广播pre-prepare消息，其中，v为当前视图，n为主节点分配的请求序号，D(m)为消息摘要，m为消息本身。从节点在收到pre-prepare消息之后，会对该消息进行合法性验证，若通过验证，那么该节点就会进入pre-prepared状态，表示该请求在从节点处通过合法性验证。否则，从节点会拒绝该请求，并触发视图切换流程。
动态 | Ripple位居福布斯“2020年美国十大金融科技公司”榜单第二位:在《福布斯》的“2020年美国十大金融科技公司”榜单中，Ripple位居第二，仅次于估值350亿美元的支付处理巨头Stripe，领先于估值81亿美元的Coinbase。Ripple去年12月完成2亿美元的C轮融资，估值100亿美元。另外跻身十强的公司分别是：Robinhood、Chime、Plaid、SoFi、Credit Karma、Opendoor以及Root。（The Daily Hodl）[2020/2/15]
prepare阶段：当从接到进入到pre-prepared状态后，会向其它节点广播prepare消息，其中，i为当前节点标识序号。其他节点收到消息后，如果该请求已经在当前节点进入pre-prepared状态，并且收到2f条来自不同节点对应的prepare消息（包含自身发出的以及主节点的pre-prepared消息)，那么该请求就进入到prepared状态。
commit阶段：当请求在当前节点进入prepared状态后，本节点会向其它节点广播commit消息。如果该请求已经在当前节点达到prepared状态，并且收到2f+1条来自不同节点对应的commit消息（包含自身)，那么该请求就会进入到committed状态，并可以进行执行。执行完毕后，节点会将执行结果反馈给客户端进行后续判断。
加密货币交易所Kraken从竞争对手Blockchain.com挖来新任首席合规官:1月25日消息，加密货币交易所Kraken表示，已从竞争对手Blockchain.com聘请CJ Rinaldi为新任首席合规官。Rinaldi已担任Blockchain.com的首席合规官约一年，在该公司实施全球合规框架并降低合规风险。在2021年10月加入总部位于伦敦的Blockchain.com之前，他是经纪自营商德银证券的美洲市场合规负责人。[2023/1/25 11:29:30]
——Part5?新型共识算法——
▲HotStuff
HotStuff是一个建立在部分同步模型上的拜占庭容错协议。HotStuff具有线性视图变更的特性，把轮换主节点融入了常规共识流程中，切换主节点无需增加其他协议和代价，且系统在此期间还能继续对外提供服务。该特性解决了PBFT最棘手的视图变更问题，包括实现复杂度高、完成时间不确定以及整个过程系统不能正常对外提供服务等。此外，HotStuff还将共识流程的通信复杂度降低至O(n)。
声音 | 《福布斯》商业委员会成员：建议开发区块链和dapp驱动的打车应用:据Cryptoglobe消息，《福布斯》商业委员会成员埃克尔贝里(Eckleberry)表示，使用区块链和DApps，优步的业务可以分散，乘客将得到更公平的补偿，因为这会让代价高昂的中介机构蒙受损失。同时作为OriginClear Inc.的首席执行官，Riggs Eckelberry建议，对优步目前执行的每一项功能或操作使用分布式分散应用程序(DApps)。他最近在《福布斯》(Forbes)杂志上发表了一篇文章，在文中他透露，该公司正在开发自己的加密货币。[2018/10/12]
HotStuff的基础共识流程围绕一个核心的三轮共识投票展开，在该过程中，视图以单调递增的方式不断切换。在每个视图内，都有一个唯一主节点负责打包区块、收集和转发消息并生成QC。整个过程包括5个阶段，准备阶段、预提交阶段、提交阶段、决定阶段和最终阶段。主节点想要提交某个分支，需要在PREPARE、PRE-COMMIT和COMMIT这三个阶段收集n-f个共识节点的带签名的投票消息，并利用门限签名算法把他们合成一个证书，随后广播给从节点。
福布斯金融顾问：美股下跌或会让资金流入比特币和黄金:福布斯金融顾问Charles Bovaird表示，美国股市近日遭遇明显下跌，标普500指数上个月经历一次回落，三月又持续疲软。股市的连续低迷可能造成投资者恐慌，转而将资金投向比特币和黄金。[2018/3/23]
图5.BasicHotStuff共识流程
Basic-HotStuff各个阶段的流程高度相似，HotStuff作者便提出Chained-HotStuff来简化Basic-HotStuff的消息类型，并允许Basic-HotStuff的各阶段进行流水线处理。流程如图6所示：
图6.Chained-HotStuff是Basic-HotStuff的流水线形式，v表示视图view，圆角矩阵表示一个node
▲HoneyBadgerBFT
FLP定理从理论上证明了在纯异步环境下不可能存在一种确定性的共识协议。后世的研究者们为了绕过这个定理，不得不在两个方向上进行妥协：要么加强对网络的假设，要么引入随机源。HoneyBadgerBFT协议，这是一个完全异步的共识协议，它不依赖于任何关于网络环境的时间假设。异步共识协议则完全不需要考虑timer的设置。为了保证协议的活性，异步协议需要引入随机源，简单来说就是当协议无法达成共识的时候，借助上帝抛骰子的方式随机选择一个结果作为最终结果。
HoneyBadgerBFT通过模块化的方式解决了拜占庭环境下的原子广播问题，即如何保证在异步和拜占庭环境下，各个节点按相同顺序收到相同的消息。HoneyBadgerBFT首先将ABC分解成一个核心模块，异步共同子集。之后将ACS分解成了RBC(ReliableBroadcast)和ABA(AsynchronousBinaryAgreement)两个子模块。整体的算法分为三个步骤：
1）每个节点交易随机选择一些交易，所有节点的总交易个数是B。每个节点的交易进行加密生成x。
2）通过ACS协议将每个节点加密的交易进行广播，以及形成统一交易序列。
3）解密交易生成区块。
——Part6?总结——
上述介绍的共识机制有着各自的优缺点，对于不同的区块链系统，我们需要结合实际使用场景与网络规模，采用不同的共识算法。下面我将以表格的形式对目前各平台使用的共识机制进行简要的对比与总结：
作者简介
袁超趣链科技基础平台部共识算法研究小组
参考文献
LamportL,ShostakR,PeaseM.TheByzantinegeneralsproblem//Concurrency:theWorksofLeslieLamport.2019:203-226.
CastroM,LiskovB.PracticalByzantinefaulttolerance//OSDI.1999,99(1999):173-186.
CastroM,LiskovB.PracticalByzantinefaulttoleranceandproactiverecovery.ACMTransactionsonComputerSystems(TOCS),2002,20(4):398-461.
IttaiAbraham,GuyGueta,DahliaMalkhi,LorenzoAlvisi,RamakrishnaKotla,andJean-PhilippeMartin.Re-visitingfastpracticalbyzantinefaulttolerance.CoRR,abs/1712.01367,2017.
MillerA,?XiaY,?CromanK,etal.TheHoneyBadgerofBFTProtocols//AcmSigsacConferenceonComputer&CommunicationsSecurity.ACM,2016:31-42.
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