在区块链技术栈中,共识协议当属最为至关重要的部分。从 PoW、PoS、DPoS 到各类 PoX,再到密码学算法 VRF、VDF、ZKP 等加持的共识协议,各类协议五花八门,层出不穷。

2 月 28 日,Ultrain 大客户经理周烨与 Ultrain 技术总监/共识大牛王潇进行了一场直播连线,邀请他详细介绍了 Ultrain 位于行业领先地位的共识协议,并指出其相较众多共识协议的优越性。

王潇介绍道,Ultrain共识基于BFT(拜占庭容错)算法,引入自主创新的随机数合约,并在工程上做了优化,形成独特的RPoS算法。节点需要抵押和身份认证后加入共识网络,正常情况下,需要BA0、BA1两轮投票完成共识,每轮投票均需要超过2/3验证节点达成一致才可以出块。当出现网络异常或者作恶,两轮投票仍然无法达成一致时,Ultrain引入了BAX阶段,对投票流程和出块条件做了优化,加速网络异常后的系统恢复。适应不同的应用场景,投票阶段的时间可以根据网络状况灵活配置。当前主网上部署了2种,分别是10秒出块和2秒出块。

它的主要创新点在于:1. 自主创新随机数合约,每轮随机选择提块节点proposer和验证节点voter,解决拒绝提交和提前预测问题 。相比于使用VRF选取proposer节点个数不可控问题,随机数合约可以固定proposer个数,有效降低共识消息的传输带宽;2. 采用聚合签名BLS技术,降低网络带宽和存储需求,提升系统安全,有效解决了长程攻击问题和块头伪造;3. 支持多种网络接入方式(静态链接及NAT穿越等),使家庭局域网节点可以参与共识;4. 节点时序智能同步机制,各个节点自动对齐时序,适应不同计算性能硬件加入网络。

有关Ultrain共识当前的运行情况,王潇表示,从2019年初主网上线至今,已部署了1主链8侧链,共计700多个网络节点,运行平稳,有效块率99.9%以上。整体去中心化程度高,节点主要分散在美东、澳洲、非洲、北京、上海、广州、台州、杭州、南京。

对于众人所最为关心的区块链安全性,王潇也系统介绍了Ultrain在这方面的考量和措施。区块链特别是公链和传统软件系统不太一样,首先代码是开源的,其次,任何人都可以加入到你的系统。不可避免的存在着作恶的情况。Ultrain的RPoS共识是一种PoS共识机制,要参与进核心系统,必须代币抵押。损害系统,就损害你代币抵押者自己的利益。理性人的角度出发,绝大多数节点不会损害自己的利益去作恶,这是PoS系统稳定的核心基础。大部分节点是诚实的,但是,不排除少数节点作恶。那么就像社会制度的设计一样,Ultrain的制度要惩恶扬善,处罚作恶者,鼓励诚实的行为,只有这样社会才能得到良性的循环。Ultrain的共识机制给诚实的矿工出块奖励,处罚一些恶意的行为。在共识层和网络层,也充分考虑了共识的安全性,很好地解决了安全问题。