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共识算法的作用和意义(共识算法涉及的概念)

时间2025-09-19 07:02:44分类IT科技浏览5383
导读:通信复杂度 大家可以发现网络消息数从O(NN 下降到O(N ,但因为每个prepareQC包含2f + 1 签名,所以通信量复杂度还是O(NN 。...

通信复杂度

大家可以发现网络消息数从O(NN)下降到O(N)                ,但因为每个prepareQC包含2f + 1 签名                        ,所以通信量复杂度还是O(NN)                。

密码学的进步:包含2f + 1 签名信息的prepareQC         ,使用门限签名        ,使得占用空间降至O(1)                        ,整个通信量复杂度下降到O(N)

通信模型

通信模型定义了对手延迟消息的权力限制                 ,有三种基本通信模型:同步模型                、异步模型和部分同步模型                        。

同步模型:假定最大的网络延时T        ,得设置比较大(min级别?)         。因为实际情况                        ,网络可以出问题                 ,而解决问题可能几分钟,也可能几小时                        ,甚至几天        。

异步模型: 网络时延无保证                         ,网络是无法保证达成共识的,著名的FLP定理

-半异步模型: partial synchronous model                ,上面两个模型的折中也叫部分同步                         ,网络可能处于异步状态         ,但是GST(global stable time)后会进入同步状态

大部分共识算法都是基于半同步模型                ,这也符合实际情况                        ,可以参考下文                        。

https://decentralizedthoughts.github.io/2019-06-01-2019-5-31-models/

响应性(Responsiveness)

一旦网络进入同步状态         ,好的leader以实际网络延时的速度        ,达成共识                 。

也叫做(Optimistic) Responsiveness乐观响应性                        ,我觉得也比较直观        。就是网络达到同步状态(GST)后                 ,即解决了所有网络问题后        ,真正干完活所需的时间和实际网络延迟一致                        。类似于要搬1000块砖                        ,现在砖也准备好了                 ,人也吃饱喝足了,那么假定一分钟搬10块砖                        ,100分钟就能搬完                 。

(Optimistic) Responsiveness After GST, any correct leader, once designated, needs to wait just for the first (n−f) responses to guarantee that it can create a proposal that will make progress. “As fast as the network propagates, on a good day                ”

安全性(safety)

坏事情永远不发生                         ,即所有的好节点不可能提交(commit)相冲突的数据

注意区别密码学的security,这个概念其实和共识算法无关                ,区块链中的security是通过密码学保证。

活性(liveness)

只要系统网络进入同步状态                         ,系统最终都能达成新共识                        。

区块链中就是链的高度会增长         ,不断出新块                         。

参考链接https://blog.csdn.net/wenyuanhust/article/details/125495449

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