张骁：解密迅雷链最强心脏——DPoA+PBFT共识算法

1 1 month 10在广州Beta Coffee举行的雷霆链技术沙龙上，雷霆链底层工程师张晓向在场的开发者和区块链爱好者详细解释了雷霆链共识算法的内部细节。DPoA+PBFT的算法保证了分布式系统中的强一致性和高效一致性，吸引了在场嘉宾的注意。

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？什么是共识算法？

张伟认为，区块链建立在一个分布式系统上，有几个节点。每个节点将维护自己的数据，并且这些数据需要保持一致。如果不同的节点提供不同的数据，就不是一个可以正常工作的分布式系统。因此，在区块链中，需要拷贝和同步这些数据以保持一致性。这个过程被称为？

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各种共识算法的优缺点

张晓指出，以比特币为代表的概率一致性算法的缺点是需要很长的确认时间。比特币封锁的速度是10分钟，还得经过6个区块的确认才能最终确定。也就是说，需要60分钟才能确认交易，并且可能无法保证支付成功。这在实际应用过程中是不可接受的。没有人可以支付并等待1小时来确定支付是否已完成。

因此，概率一致性算法不适用于实际业务，无法满足实际业务场景中交易确认速度和并发处理的要求。

CFT算法的问题是它不能防止节点之间的匹配。例如，四个熟悉的节点串通在一起，这样几乎所有的交易都可以确认。同时也无法防止节点作恶，比如一个节点向其中四个节点发送确认请求，然后向其他节点发送另一个完全相反的确认请求，这样就会同时形成两种完全不同的交易结果，从而导致系统偏差。

因此，CFT算法只能在能够确保节点完整性的情况下使用，例如私有链。

BFT算法弥补了CFT的漏洞，消除了节点牵线搭桥和作恶的可能性。每笔交易都经过两轮投票验证，因此不会出现恶意交易。

然而，它有两个缺点。首先，容错率变低，因为以太坊的发展过程中至少有2/3的节点需要通过每一轮投票。因此，在BFT算法下，节点最多只能容忍小于1/3的故障，如果超过，整个区块链将无法运行。

其次，因为有三个阶段，每个阶段都需要广播整个网络，所以流量很大，这是节点总数的力量。因此，在大量节点的情况下，BFT算法将是低效的。简而言之，该算法不适用于多节点区块链。

迅雷采用什么共识算法？

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基于以上共识算法，都不能满足要求。为了更好地适应各种大规模商用场景，迅雷链提出了同构多链架构与DPoA+PBFT相结合的独特共识算法。

Thunderbolt是基于玩家云共享计算提供的150万个节点生成的。首先，Thunderbolt从这150万个节点中选择那些在线稳定、传输流畅、性能良好的优质节点，并将其集中到备选池中。然后，使用DPoA算法，从这个备选池中选择一定数量的节点组成Thunderbolt的整个会计网络。这些节点将定期轮换和重新选择，以避免会计节点被暴露和受到外界攻击。

在核算过程中，采用了PBFT算法。PBFT算法具有确认速度快、并发处理性能高、永不分叉、一致性强等优点，非常适合实际业务。

然而，PBFT也有缺点。一是容错率低，需要保证记账节点有较高的在线率。第二，通信量大，不适合节点过多的区块链。迅雷本身的特性正好弥补了这两个缺陷。

首先，迅雷的所有记账节点都是优中选优，有大量的备用节点，因此节点的故障率不高。其次，一旦某个节点出现故障，您可以立即从备用池中选择一个新节点进行弥补。1500，000+的节点总数可确保随时有足够的备用节点可供使用。

同时，由于DPoA算法用于选择计费节点，同时计费的节点数量不会很多，完美地避免了PBFT算法通信量大的缺点。

基于这种双重算法的设计，Thunderbolt不仅可以保证安全性和去中心化，还可以实现百万级TPS和秒级确认速度等超高性能，并确保其不分叉和回滚。它是目前最适合实际商业需求的区块链。

最后，张晓说没有共识算法是最好的，我们不能说它是POW还是DPoA+PBFT。因为算法的好坏应该根据实际的区块链来判断，应该通过区块链面临的业务场景和目标来考虑。作为区块链3.0时代的领导者，迅雷需要能够接受更多的商家上线，并能够达到百万级TPS，从而可以在秒级时间内确认交易。在这种需求下，结合超过150万节点的玩家云硬件支持，我们最终选择了DPoA+PBFT的算法，这使得迅雷成为最强的心脏。

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