深度解析VNT Chain共識算法Vortex | 超級節點系列專題（一）_FPG

好的共識機制是一個區塊鏈項目的靈魂，它決定著項目生態能否最終走向繁榮。前不久，我們正式開啟了VNT超級節點競選及投票活動，這讓不少社區愛好者對VNTChain采用的共識機制產生了興趣，這里V特兒就和大家詳細講解一下我們的Vortex共識算法以及它對超級節點競選的意義。

在區塊鏈世界，共識一般都是通過特定的數學算法實現，常見的共識機制有PoW(工作量證明)，PoS(股權證明)，DPoS(委托權益證明)，BFT等。但每種單一的算法都有自己的優點和缺點，例如PoW模式具備高安全性與穩定性，卻犧牲了性能，其中最為典型便是比特幣。再如PoS模式是通過算法來選擇出塊共識節點，具備高性能，卻犧牲了部分的安全性與去中心化。

那么能否博取眾長設計一個即公平、安全又能保證性能的共識算法呢？這是我們創新采用Vortex共識算法的初衷，Vortex共識算法融合了DPoS、BFT與硬件加速，并融入了保證金、高安全、終局性、激勵機制等設計。

BMEX與天府社區達成深度戰略合作:據官方消息，目前BMEX已與天府社區達成戰略合作，旨在為合約交易者提供專業的知識普及，以提升整個行業的交易水平。

天府社區是一家專注于數字資產合約交易的服務機構，亦是國內最大的區塊鏈行業社群之一，專注于數字貨幣量化交易與行情分析投資建議。

BMEX數字資產綜合服務平臺，致力于為全球用戶提供安全、信賴的數字資產交易及資產管理服務。[2021/3/5 18:17:19]

如何保證網絡安全高效

Vortex通過融入DPoS，能夠加速打包交易、生成區塊和驗證區塊，獲得較高的交易吞吐量；并讓所有持有代幣的用戶都可以參與到網絡治理，投票選出若干委托節點，區塊鏈完全由這些委托節點按照一定算法生成和維護。通過融入BFT，Vortex能夠實現快速終局，任何交易經過一段時間之后，總能被區塊鏈最終確認，并且無法進行回滾。同時我們對傳統BFT算法進行改進，把交易和共識拆分在兩個通道中做異步處理，提升消息處理效率；這樣取消了交易全網廣播，能夠降低網絡帶寬需求。此外Vortex還能夠應對各種攻擊，包括Nothingatstack、Longrangeattack、Doublespendingattack、Briberyattack等，有效防止分叉和數據篡改。

IOST與Tweebaa推易吧達成深度戰略合作:據官方消息，近日，IOST與基于多維價值體系的價值社交平臺“Tweebaa推易吧”達成深度戰略合作。雙方將圍繞區塊鏈技術創新、品牌共建、政企合作、全球社區拓展、B/C端業務布局等方面展開深度合作，共同打造開放共贏的區塊鏈商業應用。

IOST是全球化的企業級區塊鏈技術應用平臺，致力于將區塊鏈技術應用，推廣至商業端各類行業和客戶端各類應用場景中。

推易吧是基于多維價值體系的價值社交平臺，致力于打造人人都能創新變現的價值社交生態圈，實現物質財富、精神財富、社會財富的共同增長。[2020/6/9]

如何在低能源成本下提高性能

在當前嚴格的效率要求下，數據中心面臨著越來越大的數據量和工作量復雜性的需求。為了滿足高性能、可擴展性和可伸縮性的目標，服務通常運行在數百到數千臺機器上。這就需要一些合作共識來維護機器的一致性。不可避免的性能開銷和需要的附加資源往往會降低一致性，導致較少的用戶必須建立更復雜的應用程序來處理潛在的不一致性。一致性需要的高成本來自達成協議所需的多輪溝通，傳統的網絡棧沒有對時間延遲或者特定的通信模式進行優化，使共識協議的加速變成了一個瓶頸。我們的另一個策略是做硬件加速，通過對共識算法里涉及到的驗簽環節做硬件加速，以實現在低能源成本下提高系統的性能。

蘇交科與阿里云宣布合作 推動區塊鏈等技術與交通深度融合:6月1日，蘇交科集團與阿里云簽署正式合作協議。雙方宣布在智慧交通、交通行業信息化等領域展開緊密合作，推動數據技術、人工智能、區塊鏈等云計算新技術與交通行業深度融合。（證券時報e公司）[2020/6/2]

如何尋求各方平衡點

除了考慮性能及效率之外，對于智能網絡，要想把共識作為網絡的一種屬性，而不是只讓它在應用層上實現，還需要在實現的復雜度和中間件可達到的吞吐量中找到平衡點。而在網絡中加入區塊鏈共識協議提高系統效率是很好的選擇，如PBFT/SBFT/RBFT等共識協議。我們通過FPGA實現共識驗證的系統運行框架，FPGA具有低功耗的特點，不受傳統的CPU在數據處理方面的線速限制，在上面運行共識協議能夠降低時間延遲，通過擴展中間件的功能或添加廉價的共識給網絡處理節點，將共識協議更多的價值推廣到網絡。

聲音 | 武漢市委書記馬國強：推動人工智能、區塊鏈等與實體經濟深度融合:1月16日，中共湖北省委副書記、武漢市委書記馬國強發表文章《武漢努力當好中部高質量協調發展動力源》。文章指出，武漢始終聚力新舊動能轉換，充分發揮光電子信息、生物等傳統高新技術產業基地支撐作用，更好發揮國家存儲器、商業航天、新能源和智能網聯汽車、網絡安全人才與創新等四大國家產業新基地和大健康產業基地生力軍作用，加快突破集成電路、操作系統、基礎材料等領域“卡脖子”難題，全力打造一批“國之重器”，推動互聯網、人工智能、大數據、區塊鏈等與實體經濟深度融合，努力建設有全球影響力的產業創新中心。[2020/1/16]

通過這種在網絡級采用硬件實現共識驗證的方法，可以不增加數據中心的容量，在FPGA上實現PBFT/SBFT/RBFT等區塊鏈共識協議，降低了時間延遲。具體運作步驟如下：

1）首先構建在網絡級采用FPGA實現共識驗證的系統運行框架；

2）FPGA節點之間通過執行TCP/IP協議進行點對點連接；3）FPGA節點采用ARP、ICMP、DHCP輔助TCP/IP協議與其他FPGA節點交互，縮短TCP/IP堆棧，使FPGA處于真真實網絡中；

4）FPGA節點將數據消息轉化為滿足共識協議需要的報文格式；

5）由FPGA節點采用PBFT、SBFT或RBFT的區塊鏈共識協議對數據消息進行傳遞廣播，其他FPGA節點收到后發生發聵并進行投票。

如何保障節點公平競選

那么在VNT超級節點競選投票中，我們如何保障投票公平與生態平衡。如上述步驟，在加入網絡的FPGA節點生成注冊證書的前提下，即FPGA節點作為合法節點進入網絡。假設將三個FPGA節點編號0、1、2，首先根據區塊高度對3個節點取模，得到的余數即對應FPGA的編號，這樣選出領導節點。領導節點將規范了報文格式之后需要廣播的數據消息使用哈希函數SHA-256生成摘要，然后生成一個隨機數nonce，并用硬件加密模塊進行ECDSA計算，生成對摘要的簽名，向其他節點提交證明。其他節點收到數據信息后，通過隨機數nonce驗證簽名是否是數據發出者的，確定數據合法性，然后進行收到消息的反饋通知并對數據進行投票工作。

相比于公有鏈常用的幾類共識機制，Vortex在保證共識效率的同時，確保快速實現交易的終局性，防止交易回滾；同時在網絡中可保證持續的安全運行，在部分委托節點作惡的情況下也能繼續工作，并通過投票來替換惡意的委托節點，直到恢復到100%可靠的委托節點。此外Vortex的設計還融入激勵機制，對區塊鏈網絡中的交易打包節點、交易傳輸節點、監督節點進行獎勵，形成高效的傳輸通路和快速處理交易，對揭露節點惡意行為進行獎勵。

VNTChain采用Vortex共識算法，最終目的是希望給社區成員提供更好的體驗，與廣大社區愛好者共同構建生態未來。現在VNT超級節點競選及投票活動正在火熱進行，歡迎每一位社區成員參與到VNT社區的治理中，推動網絡和整個生態的穩定運行，共同打造更加良性、豐富、多元化的VNT社區生態，共享VNT生態繁榮。

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