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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2025-06-13 10:20:41分类IT科技浏览4518
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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