HEC: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。

比特币ATM制造商General Bytes正对安全事件受损客户进行赔偿:金色财经报道，比特币ATM制造商General Bytes表示，他们正在赔偿在3月份的一次“安全事件”中损失资金的云托管客户，该事件导致客户的热钱包被访问。

此前消息，General Bytes加密货币ATM服务在3月17和18号受到攻击，损失约180万美元。[2023/3/28 13:30:42]

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：

社交元宇宙平台Habytat推出AI支持的元宇宙宠物:金色财经报道，由DatChat提供支持的社交元宇宙平台Habytat宣布推出基于专有人工智能支持的元宇宙宠物，这些宠物可以从用户行为中进行学习并与用户建立情感联系，目前其平台有四种狗和两种猫供选择，但该公司已表示未来将增加更多狗和猫品种并且也会推出长颈鹿、老虎、狮子和猴子等元宇宙动物，目前尚不清楚这些数字宠物未来是否会以NFT形式呈现。（venturebeat）[2023/3/1 12:35:05]

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：

DigitByte加入V-ID区块链，合作开发VIDT Datalink解决方案:区块链网络DigitByte（DGB）最近宣布将加入V-ID区块链的VIDT Datalink解决方案项目。据悉，这是一个基于区块链的多云多链数据验证系统。此外，DigiByte还将与V-ID区块链合作进行各种数据安全项目。（BTCManager）[2020/6/20]

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。

2018 BYTOM GLOBAL TOUR MEETUP SEOUL在首尔举行:今日，“2018 BYTOM GLOBAL TOUR MEETUP SEOUL”在首尔清潭洞举行。韩国区块链界各有名人士积极参与了MEETUP，并在现场对现阶段区块链状况进行了深入讨论和交流。[2018/3/18]

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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