Bytom2.0 共识算法介绍

术语

Epoch：一个Epoch以一定的区块数来记数，在同一个Epoch下验证者节点是固定的，下一个Epoch会根据上一个Epoch投票情况产生新的验证者。

Checkpoint：共识算法不会处理链中的所有区块，而是以Checkpoint为单位来验证，一般情况下以一个Epoch的区块数作为一个Checkpoint。

Justified：一个Checkpoint在收到一次2/3确认后状态为justified，justified的节点可能会被推翻。

Finalized：一个已经justified的Checkpointc的子节点被justified后，则Checkpointc转化为finalized，具有finalized的checkpoint不可被推翻。

ForTube与比原链Bytom达成合作，将添加mBTM作为抵押资产:官方消息，去中心化数字资产银行ForTube与比原链Bytom达成合作，将添加mBTM作为抵押资产。双方将在改善流动性和扩大社区方面进一步加强合作。[2021/7/6 0:31:51]

为什么我们需要升级Bytom2.0共识

Vapor也采用了和Bytom2.0一样的DPoS+BFT算法，且稳定运行了较长时间，并承载了很多应用，但同时也发现存在以下问题：

在高速出块的情况下，每个区块都要进行2/3的签名确认将占用大量的网络带宽。0.5秒出块使得链上数据占用的磁盘空间急剧膨胀；容易导致分叉；此外，也给一些钱包、浏览器造成了一些性能上的瓶颈。共识算法未经过有效的安全性验证，传统的BFT算法一般都需要两次确认。Bytom2.0对共识进行了升级，以解决上述的几个问题：

ByteBase隐私存储平台正式发布:金色财经现场报道，4月23日，数御未来——2021数据与存储产业峰会在成都举办。在会议现场，ByteBase隐私存储平台正式发布。ByteBase隐私存储平台，是由冰塔数科自研开发的，以FIlecoin共享激励为驱动引擎的存证SaaS平台解决方案。平台充分利用了区块链的不可篡改和数据确权特性，广泛融合分布于全球的去中心化网络节点资源，为公信组织、版权维护、重要备份、主体自证、海量存储等众多应用场景和商业客户，提供更可信、更安全和更高性价比的分布式数据存证服务，进一步构建和赋能可持续发展的区块链数据资产应用生态。[2021/4/23 20:50:26]

采用Checkpoint为单位来进行验证和签名，大大减少了签名确认所占用的网络带宽将0.5s一个块延长为6s一个块，降低分叉概率对每个Checkpoint进行两次确认，第一次为Justified状态，第二次才进入最终确认Finalized状态Bytom2.0升级后，在以下多个方面可以获得较大提升：

DigiByt创始人：建议使用区块链进行选举投票以扩大社交距离:金色财经报道，DigiByt创始人Jared Tate刚刚发推文称：“如果每个人都对今年的选举投票如此关注，为什么不让亲自投票持续数天以扩大社交距离？更好的是，为什么不使用区块链技术来确保和进行投票呢？”。[2020/8/1]

节约能源更好的性能提升更好的经济安全性更强的扩展性

共识过程

1、在Bytom2.0链刚启动时，由创世节点负责出块。此时其他节点可进行抵押BTM来成为共识节点，普通参与者可对共识节点进行投票。

2、每个投票和选举轮次称为一个Epoch，一个Epoch包含一组区块，在该Epoch中共识节点是固定的，下一个Epoch开始根据投票数量重新选举共识节点。

动态 | ByteTree：今日出现两笔9亿美元左右的比特币转账:最近的跟踪数据显示，今日出现了超过107848 BTC的移动，价值近9亿美元。这笔交易的资金是由欧洲加密交易所Bitstamp被转移到一个XAPO-2钱包。此笔交易没有被鲸鱼监测机器人捕获，而是由ByteTree监测。ByteTree创始人Charlie Morris刚刚发布推文称，刚刚又出现另一笔鲸鱼交易，这次转移了9.29亿美元。 （bitconist）[2019/10/15]

3、当下一个Epoch检测到有合法的共识节点达到一定个数时，创世节点停止出块，由共识节点出块。

4、从当前Epoch开始，每隔6秒出1个块，每个共识节点按照票数排序轮流进行出块。

5、Bytom2.0不会对每个区块进行验证，而是采用Checkpoint为单位来处理，一般情况下以一个Epoch的区块数作为一个Checkpoint。

6、Bytom2.0会对每个Checkpoint进行两次确认，一次是Checkpoint在收到2/3确认后状态为Justified，此时还可被推翻，而等到其子节点也被确认为Justified状态后，获得二次确认并获得Finalized状态，此时获得最终确认且不能被推翻。

7、为了防止无利害攻击，Bytom2.0会对同时进行同一高度的两个区块签名的共识节点进行惩罚，罚没其抵押的部分BTM，考虑到这部分的复杂性，Bytom2.0会在共识稳定后逐步引入该机制

选举和出块过程

CheckPoint验证

每个Checkpoint会经过一轮共识节点的验证和签名，当获得超过2/3的签名后，Checkpoint会得到一次确认，并设置为Justified。

状态转换

如下图所示，黄色粗箭头存在一条link，从某一个sourcecheckpoint到targetcheckpoint，如果该link得到2/3?签名，target变成justified。如果source是他的直接父节点才会变成finalized，出块会跟随具有最大高度justifiedcheckpoint的链。

小结

Bytom2.0的共识算法，是基于Vapor共识算法的经验和教训，同时吸收了ETHCasper的相关设计理念，但对于其复杂的部分又进行了优化，推出的适合于比原链自身的一种创新共识。

Bytom2.0的共识算法，在节能，性能，对抗攻击能力和扩展性等方面都具有优势，共识算法作为区块链底层最重要的基础协议，必将在Bytom2.0上发挥巨大的价值。

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