作者:Marco González
编辑:Randall Roland
译者:SHE
EOS 网络和底层的 Antelope.IO 协议继续挑战极限,领导区块链领域,给区块链领域带来创新。最近的炉边谈话著名 Antelope 开发人员 Gnome 的分享说明了这一点。
交易瞬时确认(Instant finality, IF)和链间通信(inter-blockchain communication, IBC)是即将发布的 Antelope Leap 5.0 讨论的核心。交易瞬时确认之后是 HotStuff。交易瞬时确认和链间通信将给 Antelope 生态及 EOS EVM带来深远影响。
关于 HotStuff 共识算法
HotStuff 是 VMware (2018) 的产品。Gnome 谈到了 Antelope 新的重大升级。本文通篇都引用他的话。Gnome 与 EOS 及 UX 团队合作。他这样介绍 HotStuff 的优点:
“我们正在谈论更快的交易确定、更好的加密领域新共识的可能性”
“We're talking faster finality better crypto intrinsic new consensus possibilities”
对 HotStuff 的公开介绍目前正在准备中。介绍将包含 HotStuff 是什么,以及它如何融入 AntelopeIO 和 EOS 蓝图等内容。
原始概念
VMware 的 HotStuff 协议解决了跨不同服务器、环境和网络的状态复制问题。HotStuff 被誉为:
“...第一个展现了这些综合属性的部分同步 BFT 复制协议。”
“...first partially synchronous BFT replication protocol exhibiting these combined properties.”
早期开发与成功实施
HotStuff 最初是一个构建块算法。有趣的是,像 FB(FaceBook)这样大的公司也尝试过 HotStuff。在经过一两年的开发,该协议引起了 Facebook Libra 团队的注意。
其他公司也看到了 HotStuff 的前景。Aptos 和 SUI 采用了该协议。
在 EOS 上的应用
HotStuff 是一种经过验证的解决方案,其前景无疑比目前使用的解决方案更有前景。HotStuff 为技术和治理应用程序提供了好处。例如,Gnome 说:
“……增加了不同的……现在可以通过算法建立的共识机制的范围……”
“...increases the range of different …consensus mechanisms that can be built now …with an algorithm…”
“炉边”谈话进行到 8 分钟左右时,事情变得很有趣。Gnome 描述了 EOS 当前的模型 —— 该模型在速度、性能和安全性方面已经领先于行业。他讲述了为何区块生产的轮次需要大约 3 分钟。在当前系统中,出块节点数量增加一倍将使每个轮次的时间增加一倍,达到 6 分钟。这里涉及到的是新区块在链上的不可逆性,是交易的确认时间,而不是交易速度。
交易瞬时确认与 IBC
对于 HotStuff,方法可能有所不同:
“......相较于等待......轮到在链的顶部时......(单个)出块节点认可特定区块的隐式确认......它(HotStuff)本质上是通过将区块广播给所有节点,然后让所有......出块节点......广播消息(同意)......”
“...instead of waiting for …an implicit confirmation by a [single] block producer [to] agree on a specific block …on top of the chain when it's their turn …it [HotStuff] essentially works by broadcasting the block to everyone and then having all … block producers…broadcast a message [in agreement]...”
结果是在链上持续、瞬时、不可逆地添加区块。HotStuff 的共识模型不受出块节点数量的限制。这是一个潜在的从 21 个出块节点扩展到更多出块节点的共识模型。
实施 HotStuff 从来都不是目标。解决交易瞬时确认(instant finality,IF)问题才是。在研究了 “更快地达成交易的不可逆性” 的方法后,HotStuff 成为了最好的解决方案。
HotStuff 对于链间通信 (inter-blockchain communication,IBC) 的好处是巨大的。如前所述,当前的 IBC 转账和交易大约需要三分钟。Gnome 在炉边谈话告诉我们:
“...添加...IF 和 HotStuff 共识的主要好处之一是,现在...IBC 也可以受益...”
“...one of the key benefits of adding …Instant Finality and HotStuff consensus is that now… IBC can also benefit…”
他接着谈到用户体验:
“……Web 2.0 体验……现在我们做到了两全其美……”
“... a Web 2.0 experience.. now we get the best of both worlds…”
Gnome 描述了 Antelope 的交易瞬时确认(IF)如何将所有权、抗审查和不变性与 Web 2.0 在快速、集中式系统中的优势结合起来。它是具有 Web 2.0 的速度和便利性的 Web 3.0。
聚合签名与发挥区块链的潜力
Gnome 在回答问题之前简要提到了聚合签名。早在 2013 年,在出现 HotSuff 之前的几年前,比特币论坛 (Bitcointalk.org) 上就发生了关于 Boneh–Lynn–Shacham (BLS) 签名的讨论:
“……一位匿名作者写了一篇简短的论文,介绍如何使用 BLS 签名来实现……非交互式混币……它还可以具有有用的抗审查特性……另一个应用……是使用它们来减少区块大小……交易大小……聚合 BLS 签名…与 ‘高效’ 欺诈证明兼容…...”
“...an Anonymous Author wrote a brief paper on using BLS signatures to achieve a… non-interactive coinjoin… it also could have useful anti-censorship properties… Another application… is using them to reduce blocksize… transaction sizes… Aggregate BLS signatures… compatible with 'efficient' fraud proofs…”
十年前,在 Antelope 诞生之前的很长时间,问题就已经出现:
“......这样做的成本可能不划算......这是其中的缺点......BLS 签名涉及配对密码学,与普通 ECC 签名相比更不成熟,更关键的是它们验证速度很慢......”
“...though the cost of doing probably makes it not a win…downside of this… the BLS signatures involve Pairing Cryptography-- less mature security assumptions than plain ECC signatures, and more importantly they're slow to verify…”
但假如到了 2023 年,这些障碍不再是问题会怎样?
更深入地研究一下这个流程:
“......BLS 签名可以采用一组 {message, pubkey,signature} 元组并合并它们的签名......这是不可能在不知道组件的情况下取消合并它们,并且仍然能够验证结果。通过巧妙的技巧……输入和输出的作者身份可以被取消关联……”
“...a BLS signature one can take a collection of {message, pubkey, signature} tuples and merge their signatures… which is infeasible to unmerge them without knowing the components, and still be able to verify the result. Via a clever trick …the authorship of inputs and outputs can be unlinked…”
请参阅 CoinJoin 十年前的讨论:现实世界的比特币隐私(2013 年 8 月 22 日)。还有一篇更新的论文 Fast-HotStuff:快速、稳健的区块链 BFT 协议 (arXiv:2010.11454v10 [cs.DC] 3 Nov 2022),在其简介中提到了聚合签名(和 HotStuff)。
出块节点的回应
出块节点(BPs)似乎都认可 HotStuff。人们对这些可能性感到非常兴奋。HotStuff 在 Antelope 环境中引入了新的 “机制”,例如新的治理模型。治理系统(运行 Antelope)可以:
“……最终选择……最有意义……”
展望
HotStuff 的预计发布日期在第四季度(继 Leap 5.0 之后)。然而,开发团队希望尽早发布,Gnome 补充道:
“……这显然就像是对系统……软件的一次重大的升级……”
资源与引用: