Nhóm đọc Gigabrains #3: Cơ chế đồng thuận (HotStuff)

Bài viết được dịch từ blog của Nubit

Vào ngày 13 tháng 6, Nhóm đọc Blockchain Gigabrains đã tổ chức phiên thứ ba, do Tiến sĩ Ted Yin chủ trì, tập trung vào các cơ chế đồng thuận. Trong phiên này, Tiến sĩ Yin đã thảo luận về các khái niệm cốt lõi về tính đúng đắn của giao thức trong HotStuff, chẳng hạn như việc sử dụng Chứng chỉ đại biểu (QC) để đảm bảo rằng ít nhất f+1 phiếu bầu đến từ các node trung thực và ngăn chặn các QC xung đột. Ông cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc duy trì các biến trạng thái chính để đảm bảo tính toàn vẹn của giao thức và ngăn chặn việc đảo ngược về trạng thái trước đó.

Tiến sĩ Yin bắt đầu bằng cách phác thảo các mục tiêu chính của cơ chế đồng thuận: đảm bảo thứ tự giao dịch nhất quán (an toàn) và đảm bảo tiến trình mạng (sự tồn tại) ngay cả khi có các node bị lỗi. Các node Byzantine có thể thể hiện hành vi tùy ý, khiến BFT trở nên khó khăn hơn so với các giao thức chịu lỗi sự cố truyền thống như Paxos hoặc Raft, vốn chỉ xử lý các node ngừng phản hồi. Mục tiêu của BFT là đảm bảo rằng các node trung thực còn lại (nf) có thể sao chép cùng một chuỗi lệnh, do đó duy trì tính toàn vẹn của hệ thống. Tiến sĩ Yin nhấn mạnh HotStuff là một ví dụ về giao thức trong đó phần lớn (hai phần ba mạng) vẫn có thể đảm bảo trật tự nhất quán và tiến trình liên tục mặc dù một số node bị lỗi.

Phiên này đã đi sâu vào sự phức tạp của cơ chế đồng thuận BFT. Tiến sĩ Yin nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giảm độ phức tạp của giao thức để làm cho chúng phù hợp về mặt lý thuyết và có thể thực hiện được trên thực tế. HotStuff đạt được điều này bằng cách nhắm đến chi phí thông điệp tuyến tính, tương tự như Raft trong môi trường không phải Byzantine và đơn giản hóa giao thức để giúp các kỹ sư triển khai giao thức đó một cách chính xác. Ông đã so sánh các cơ chế đồng thuận dựa trên số đại biểu, bao gồm nhiều vòng và giao tiếp giữa tất cả các bên (ví dụ: PBFT), với cơ chế đồng thuận Nakamoto (bằng chứng công việc) được sử dụng trong Bitcoin. Mặc dù sự đồng thuận dựa trên số đại biểu là hiệu quả và dựa trên người lãnh đạo nhưng nó có thể phức tạp. Ngược lại, sự đồng thuận của Nakamoto đơn giản hơn nhưng chậm hơn và thiếu cơ chế thay đổi quan điểm rõ ràng.

Tiến sĩ Yin đã giới thiệu giao thức đồng thuận HotStuff, nhấn mạnh cách tiếp cận đổi mới của nó nhằm giảm độ phức tạp trong giao tiếp và nâng cao hiệu quả. Không giống như PBFT, sử dụng giao tiếp tất cả với tất cả, HotStuff sử dụng phương pháp tổng hợp. Trong HotStuff, các khối được đề xuất và bỏ phiếu, với phiếu bầu được gửi đến người lãnh đạo hoặc người đề xuất tiếp theo thay vì tất cả các node. Chứng chỉ đại biểu (QC), yêu cầu hai phần ba số phiếu bầu, đóng vai trò là bằng chứng cho sự đồng ý của đa số. QC này được nhúng vào các khối trong tương lai, tạo ra một chuỗi đồng thuận mạnh mẽ và có thể kiểm chứng được. Tiến sĩ Yin cũng thảo luận về tầm quan trọng của việc duy trì các biến trạng thái chính – chẳng hạn như khối dẫn đầu nhánh ưu tiên, khối được cam kết cuối cùng và chiều cao của khối được bình chọn cuối cùng – để đảm bảo tính toàn vẹn của giao thức.

Buổi học kết thúc bằng việc khám phá các khái niệm cốt lõi về tính đúng đắn của giao thức trong HotStuff. Một bất biến quan trọng là không có hai khối ở cùng độ cao có thể nhận QC đồng thời, ngăn chặn các QC xung đột. Khi một khối như b_6 nhận được QC, điều đó cho thấy b_5 đã đạt được đa số phiếu bầu, đảm bảo rằng không có khối nào khác ở cùng độ cao có thể làm được như vậy. Ngoài ra, các khối trong tương lai chỉ có thể theo sau khối cao nhất có QC, đảm bảo tiến trình chuyển tiếp và ngăn chặn việc đảo ngược về trạng thái trước đó.

Phiên này cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế đồng thuận HotStuff, giúp giảm độ phức tạp trong giao tiếp và nâng cao hiệu quả. Những người tham gia đã đạt được những hiểu biết sâu sắc có giá trị về các công nghệ nền tảng làm nền tảng cho các chuỗi khối hiện đại và vai trò của các cơ chế đồng thuận trong việc đảm bảo tính bảo mật và khả năng phục hồi của chuỗi khối.

Xem lại trên YouTube: Link

Đăng ký đăng ký các buổi học tiếp theo qua Luma: Link

Khám phá chương trình nghị sự đầy đủ: gigabrains.nubit.org

Giới thiệu về Nhóm đọc Blockchain Gigabrains

Nhóm đọc Blockchain Gigabrains tổ chức các cuộc họp hàng tuần để thảo luận về các chủ đề blockchain khác nhau. Bắt đầu từ ngày 30 tháng 5 năm 2024, mỗi phiên bao gồm một chủ đề cụ thể, chẳng hạn như hệ thống thanh toán Bitcoin, cơ chế đồng thuận và giải pháp sẵn có của dữ liệu. Các cuộc họp này nhằm mục đích thúc đẩy chia sẻ kiến ​​thức giữa những người đam mê blockchain trên các múi giờ khác nhau, bao gồm các cuộc thảo luận chuyên sâu và thúc đẩy môi trường học tập hợp tác.

Giới thiệu về Nubit

Được thành lập bởi giáo sư Yu Feng của UCSB, Nubit tận dụng an ninh kinh tế của Bitcoin để tạo ra lớp sẵn có dữ liệu có tính bảo mật cao và có khả năng mở rộng. Với nguồn tài trợ đáng kể, bao gồm vòng hạt giống lớn do Polychain Capital dẫn đầu và tích hợp công nghệ Zero-Knowledge, Nubit nâng cao khả năng mở rộng chuỗi khối để hỗ trợ các ứng dụng không giới hạn trong AI, SocialFi và GameFi, v.v. Các giải pháp đổi mới của Nubit mở ra những khả năng mới trên nhiều lĩnh vực khác nhau , đảm bảo sự tin cậy và độ tin cậy vô song. Với tư cách là người dẫn đầu trong Bitcoin season 2, Nubit đã tích hợp công nghệ của mình với những người chơi lớn trong ngành và mở rộng hỗ trợ cho các khung layer 2 hàng đầu.

Website | Twitter | Discord

Nguồn: https://blog.nubit.org/gigabrains-reading-group-3-consensus-mechanisms-hotstuff-eb5cf1ab2067