Katallassos需要Albatross 能重建金融合約還安全高效

2019-04-12 17:11:32 來源：區(qū)塊網(wǎng)

為什么Katallassos需要Albatross?Katallassos是一個新的金融合約區(qū)塊鏈。它是從零開始設(shè)計的，并結(jié)合了所有必要的元素，以便能夠重新創(chuàng)建任

為什么Katallassos需要Albatross?

Katallassos是一個新的金融合約區(qū)塊鏈。它是從零開始設(shè)計的，并結(jié)合了所有必要的元素，以便能夠重新創(chuàng)建任何金融合約。

通過將應(yīng)用程序的整個后端(托管、結(jié)算和數(shù)據(jù)提要)外包給Katallassos，開發(fā)人員可以輕松創(chuàng)建分散式的金融服務(wù)。這些服務(wù)可以提供前所未有的安全性，因為用戶不需要信任第三方來保存他們的資金或結(jié)算他們的合約。

為了構(gòu)建Katallassos，我們需要一個具有高安全性、高吞吐量、低延遲和低能耗的共識算法。在回顧了目前在區(qū)塊鏈空間中使用的協(xié)商共識算法之后，我們認為最好的選擇是開發(fā)我們自己的協(xié)商共識算法并根據(jù)我們的需要進行調(diào)整。所以我們開始研究，最終和 Nimiq 團隊合作誕生了Albatross。

Albatross到底是什么?

Albatross算法是一種共識算法，它深受投機BFT算法的啟發(fā)，BFT算法本身就是PoS和PBFT的混合體。

PoS，或權(quán)益證明，是根據(jù)它們所權(quán)益關(guān)系的代幣數(shù)量以及每個塊由單個驗證器生成的比例選擇其驗證器達成的任何共識。由于驗證器需要掛起代幣，而不是購買挖掘硬件，所以PoS比PoW浪費的能量要少得多，因此對環(huán)境更有利。

此外，PoS比PoW更安全，因為PoS中的攻擊者失去了他們的籌碼，而PoW中的攻擊者可以保留他們的采礦設(shè)備。PoS算法的一個例子是Ouroboros，它是使用inCardano的共識算法。

PBFT(實用拜占庭式容錯)是一種經(jīng)典的協(xié)商共識算法，它能夠在生成塊時立即確定塊。這里的意思是，在產(chǎn)生一個塊之后，它就不能再被還原了。在PBFT中有一組驗證器，每個塊有一個不同的塊提議器。

塊提議者向所有其他驗證器發(fā)送一個候選塊，如果候選塊有效，其余驗證器將確認它確實有效，并且該塊將成為最終塊。要在一個沒有許可的區(qū)塊鏈中使用，PBFT需要一個選擇驗證器集的方法。通常這個方法要么是PoW，要么是PoS。

一個使用PoS來選擇驗證器的PBFT算法的例子是Algorand。

什么是投機性BFT?

投機性BFT是經(jīng)典共識理論中最先進的一類算法。這些算法的定義有兩種操作模式:

樂觀模式:假設(shè)節(jié)點行為良好，安全措施較少;

悲觀模式:即使存在惡意節(jié)點，也要取得進展。

投機性BFT算法比非投機性型算法快得多的原因在于樂觀模式，這使得它們能夠在速度上與集中式系統(tǒng)競爭。然而，樂觀模式并不健壯和安全，任何驗證器都可能進行無效的更新。當這種情況發(fā)生時，投機的BFT算法自動進入悲觀模式，恢復無效的更新，然后再回到樂觀模式。

投機性BFT背后的想法看似簡單。在PBFT中，節(jié)點采取一種“永不信任”的態(tài)度，所有對分類賬的更新都以最大的安全性為重點進行。在投機性BFT中，節(jié)點采用“信任但驗證”的態(tài)度，允許它們自己進行更新，但隨后與其他節(jié)點一起驗證更新，如果更新無效則將其恢復。

那么，這一切與Albatross有什么關(guān)系呢?

Albatross的“信任且驗證”方法:驗證器列表在每個epoch中都進行更改，其中一個epoch由T個微塊和一個宏塊組成，類似于投機BFT。每一個epoch，也就是一個固定數(shù)量的塊，都是通過按比例選擇驗證器來隨機選擇一個新的驗證器集。然后，選擇一個隨機驗證器來生成下一個塊，他生成的塊將決定誰生成下一個塊，以此類推，直到epoch結(jié)束并選擇一個新的驗證器集。

如果所有的驗證器都正常工作，那么幾乎可以以網(wǎng)絡(luò)允許的最快速度生成塊。這對應(yīng)于樂觀模式，其性能(以延遲和吞吐量衡量)將接近單鏈共識性算法理論的最大值。

Albatross是安全的,只要不到?的驗證器是有惡意的。然而，惡意的驗證器可以暫時降低鏈的速度，并將塊生產(chǎn)置于悲觀模式。惡意驗證器主要通過兩種方法實現(xiàn):

(1)分岔:導致下一個塊生成器選擇沖突塊中的一個，并沒收惡意驗證者的股權(quán);

(2)拒絕生成塊:這只會導致超時和另一個驗證器生成塊。

是什么讓Albatross如此強大?

Albatross算法相對于PoS算法和PBFT算法(如Ouroboros算法和Algorand算法)都有一些優(yōu)勢。Algorand也有類似的安全保障,抵制?的所有驗證器自適應(yīng)惡意攻擊者。但它比Algorand快得多，因為Albatross中的每個塊都由一個隨機驗證器簽名，而在Algorand中，所有驗證器的2/3都需要對每個塊簽名。

在樂觀模式下，Albatross甚至比Ouroboros還要快。由于Ouroboros的時間是在槽中劃分的，并且每個驗證器在槽中生成一個塊，所以塊的生成速度不能超過槽的時間。在Albatross中，只要一個塊被傳播，驗證器就可以生成下一個塊，不會浪費時間。

因此Albatross滿足了我們對共識算法的所有要求，它既安全又高效，同時又很快。