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共识算法及共识算法所解决的问题

共识算法
共识算法采用 RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)。
针对拜占庭将军问题,目前常见的有比特币与以太坊采用的 POW 算法,
HyperLedger 采用的 PBFT 算法。然而,在些这种分布式支付系统中,由于海量节点间需要同步沟通,导致共识效率比较低。在 RPCA 算法中,为了降低这种同步沟通的成本,使用了一种子网络内部互相信任,由这些内部信任的子网络构成大的网络的方案。这里子网络的信任成本非常低,可以被进一步降低为网络节点对于子网络内部其它节点的原子性选择。另外,为了维护全网节点数据的一致
性,子网络之间需要的连接度不能小于一个阈值。通过以上解决方案,RPCA 实现了一种高性能,同时拥有较高拜占庭容错的算法。RPCA 算法已经应用在
Ripple 共识协议中,并得到了大量实际应用验证。
该共识算法支持高网络吞吐量,平均期望超过 1000TPS。该网络下,每个节点均为非匿名节点;每个参与共识的服务器均维护 UNL(Unique Node LBTD)列表,列表上的服务器集合代表整个网络受信任的代表,即记账节点,由列表上的记账节点决定最终共识。
共识算法所解决的问题
近些年,针对分布式共识系统的研究越来越多,研究的目标是实现一种高性能,低花费,同时去中心化的交易系统。在这类系统的研究过程中主要问题可归为三类:正确性、一致性、可用性。
正确性指的是分布式系统要能识别正常交易与欺诈交易。在中心化系统中, 这个问题是通过机构之间的信任以及数字签名来保证交易确实是由某个机构发出来解决的。而在去中心化系统中,大家甚至都不认识对方,自然无法建立类似的信任关系,因此,必须找到一种替代方案来保证交易的正确性。
一致性指的是要在去中心化系统中保证能达成全局唯一的共识。与正确性不同的是,一个恶意用户也许不会发起欺诈交易,但是他可以通过同时发起多笔正
确的交易来谋利。在区块链中,典型的例子是“双花”问题。因此一致性问题可被归结为如何保证系统中只能有一个全局唯一识别的交易集的问题。
可用性在去中心化支付系统中一般指的是性能问题。假设一个系统既能保证正确性又能保证一致性,但是需要一年时间才能确认一笔交易 ,那很显然这个系统的可用性很低。另外,可用性的其它方面包括达成正确性与一致性需要的算力水平、为避免一个用户被欺诈所应用的算法复杂度等。
RPCA 算法的实现,可以很好的解决以上三个问题。

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共识算法及共识算法所解决的问题

共识算法 共识算法采用 RPCA(Ripple Protocol Consensus Algorithm)。 针对拜占庭将军问题,目前常见的有比特币与以太坊采用的 POW 算法, HyperLedger 采用的 PBFT 算法。然而,在些这种分布式支付系统中,由于海量节点间需要同步沟通,导致共识效率比较低。在 RPCA 算法中,为了降低这种同步沟通的成本,使用了一种子网络内部互相信任,由这些内部信