无领导者的可扩展概率拜占庭容错共识

"Scalable and Probabilistic Leaderless BFT Consensus through Metastability" 本文提出了一种基于元稳定性的无领导者拜占庭容错（BFT）共识协议家族，称为Snow协议。这一创新设计旨在解决分布式系统中的共识问题，特别是在存在恶意节点的情况下保证系统的安全性和高效性。 拜占庭容错（BFT）协议是一种用于处理网络中可能出现的恶意或故障节点的协议。传统的BFT协议通常依赖于一个中心化的领导者节点来协调和推进共识过程，但这种模式在大规模系统中可能成为性能瓶颈。Snow协议家族则摒弃了这一领导者模型，采用并发且无领导者的机制，从而实现了高吞吐量和可扩展性。 通过网络子采样技术，这些协议能够在面对拜占庭式攻击时提供强大的概率安全性保障。与依赖工作量证明（proof-of-work）的区块链系统不同，Snow协议家族更加安静且环保，不需进行大量的计算资源消耗。此外，与传统共识协议中单个或多个节点通常需要处理与总节点数线性相关的信息相比，Snow协议中的任何节点处理的信息量不超过对数级别，显著降低了通信复杂性。 该论文深入剖析了Snow协议家族的保证机制，并阐述了如何利用这些协议构建一个名为Avalanche的互联网规模电子支付系统。Avalanche系统将能够利用这些无领导者、高效且具有概率安全性的共识特性，实现在大规模分布式环境下的快速且可靠的交易确认。 元稳定性是Snow协议的核心概念，它指的是系统在长时间内保持稳定状态，即使在存在一定程度的不一致性或故障时。这种机制允许协议在某些条件下容忍更高的错误率，同时保持系统的正确运行。通过这种方式，Snow协议家族能够在保持安全性的前提下，适应网络条件的变化和节点的动态性。 "Scalable and Probabilistic Leaderless BFT Consensus through Metastability" 提出了一种新的无领导者BFT共识方法，通过元稳定性和网络子采样技术，实现了在大规模分布式系统中高效、安全的共识达成，为构建绿色、低能耗且具有高吞吐量的互联网应用提供了新的解决方案。