Cointime

扫码下载App
iOS & Android

认识波卡 | GRANDPA 协议的优越性

项目方

波卡始于 Gavin Wood 于 2016 年发布的白皮书。Gavin Wood 是以太坊的前 CTO,同时编写了以太坊的 Solidity 编程语言。波卡专注于成为一个完全可扩展的异构网络,专注于发展多链技术。波卡是第一个完全分片的区块链,通过允许专门的区块链在安全、无信任的环境中相互通信来实现可扩展性。

本篇文章将带领刚了解到波卡的开发者朋友,一起探索波卡网络中的 NPoS 混合共识,着重分析共识机制中的 GRANDPA 协议,了解其如何促进波卡网络的安全灵活和可扩展。

波卡的架构技术

波卡在成为异构区块链网络的过程中与以太坊网络的运作方式不同。它使用链接到中继链的平行链和平行线程。这些链还通过平台中的桥连接到外部网络。

波卡包括三种类型的链。

中继链

中继链是波卡协议的核心。它负责网络的共享安全、共识和跨链互操作性。它是网络中的主要区块链,负责完成价值传输和交易区块。

平行链

平行链是托管在波卡平台上的独立区块链。这些自定义区块链旨在实现特定目的并应对专门挑战。他们利用波卡的计算资源来验证在网络上完成的交易的准确性。平行链被授予在使用波卡的共享安全功能的同时开发自己的治理系统的自由。

平行线程

平行线程与平行链共享相同的功能,但存在一些差异。平行线程是建立在即付即用模型上的平行链,而不是通过租用插槽。平行线程主要适用于不需要持续访问网络的项目。

Substrate 框架

Substrate 是由 Parity Technologies 开发的用于创建自定义区块链的开发技术框架。Substrate 是一个工具包,允许访问自定义模板库以增加区块链开发的便利性。支持的 Wasm(WebAssembly)协议允许开发团队开箱即用地构建智能合约平台。波卡使用底层框架作为其底层技术的一部分。正如波卡本身与其繁荣的平行链一样,Substrate 允许开发人员轻松创建专用区块链,开发门槛更低、成本更低,对开发者更为友好。GRANDPA 的 Substrate 实现是 Substrate Frame 的一部分。

指定权益证明 (NPoS)

波卡在提名权益证明算法中使用了更现代的共识协议。这是为了最大限度地提高网络的共享安全性,以便没有一个平行链是可破坏的。波卡的共识协议有两种,GRANDPA 和 BABE(Blind Assignment for Blockchain Extension)。这两者主要构成了波卡使用的混合共识,混合共识将最终性小工具从块生产机制中分离出来。

混合共识具有在波卡中获得概率最终性(始终产生新区块的能力)和可证明最终性(在规范链上具有普遍协议,没有机会恢复)的优势。通过结合这两种机制和协议,波卡允许快速生成块,并允许较慢的最终性机制在单独的进程中运行以最终确定块,从而很大程度上避免了交易处理速度较慢或停顿的风险。

什么是 GRANDPA 协议?

GRANDPA (GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement) 协议用于决定必须添加到区块链上的最终区块。GRANDPA 通常被称为是波卡的终结性工具,其设计方式决定了哪个块和哪些更改是最终的。在这个协议下,并不负责块生产,而仅从网络上的验证器导入生产的块并最终确定要添加的块。

与其他拜占庭容错 (BFT) 算法不同,在 GRANDPA 协议中,验证者对链而非块进行投票。GRANDPA 算法找到具有最大票数的最高块号并将其视为最终的。由于区块生产和区块终结的隔离,GRANDPA 能够一次终结多个区块。

将区块生产和区块最终确定分开是区块链技术中非常优秀的实践,在 GRANDPA 机制下,一个安全、坚固的区块链系统被构建出来。

GRANDPA 协议如何运作?

在 GRANDPA 协议中,每个节点 / 参与者投票选出他们认为在上一轮中有效的最高区块。

  • 每个验证者然后为该特定块提交“预投票”。如果该特定区块在网络中拥有超过 2/3 的选票,则链会进一步扩展并生成最终证明。
  • 基于这些预投票,每个验证者计算出要最终确定的最高区块。如果新链比之前的链长,则验证器向链广播“预提交”。
  • 一旦每个验证者获得足够的预提交,他们就会为链上的特定块提交提交消息。

GRANDPA 协议的优越性

GRANDPA 协议的一个优势是块生产和块最终性是相互隔离的。这种策略使 GRANDPA 可以立即完成块。

第二个显著的优越性在于 GRANDPA 能够在一轮中敲定数百万个区块。参与恶意投票或双重投票的参与者将受到严厉惩罚,这被称为模棱两可,导致最终证明相互矛盾。

GRANDPA 还负责确保链上数据在所有时间点均可用且有效。GRANDPA 支持加权投票,其中拥有更多股份的验证者获得更多选票。

波卡通过引入 GRANDPA 对共识机制采取了创新的发展,以此为波卡提供更安全、可扩展和有弹性的网络。

GRANDPA 助力波卡实现多链愿景

波卡旨在连接和保护独特的区块链,无论这些链是公共的、无需许可的网络、私有联盟链还是其他 Web3 技术。波卡使独立的区块链可以在共同的安全保证下交换信息的互联网成为可能。GRANDPA 在其中作为必不可少的一环,在桥接和治理上都展现出了其优势和助力。

桥接 Bridging

BEEFY(Bridge Efficiency Enabling Finality Yielder)便是 GRANDPA 的辅助协议,用于支持波卡网络(中继链)和远程隔离区块链(例如以太坊)之间的有效桥接,这些区块链在构建时并未考虑波卡链间可操作性。该协议允许远程网络的参与者验证由波卡中继链验证器创建的最终证明。

治理角色:GRANDPA

区块链中的治理是通过共识实现的,这是一种同意共享事务状态的方法。为了使区块链继续建设和前进,网络中的所有节点都必须同意并达成共识。正如前文所说,波卡通过引入 GRANDPA(为波卡提供更安全、可扩展和有弹性的网络。具体来说,GRANDPA 允许网络集中安全性。然后将添加的保护组合起来并应用于所有。

结语

对比 Ethereum 和波卡如何使用共识机制进行验证和区块最终确定,我们了解以太坊使用了 Casper FFG,而波卡则使用 GRANDPA 算法。GRANDPA 作为波卡的最终性程序,基于此将区块的生产和安全分开的好处包含了更好的技术实践,同时 GRANDPA 不会对其导入的区块施加许多约束。

BABE+GRANDPA 混合共识算法的作用下,使得波卡成为更安全、可扩展和有弹性的“下一代”区块链网络。

评论

所有评论

推荐阅读

  • USDC Treasury新增铸造3.16亿枚USDC

    过去 3 小时内,USDC Treasury 新增铸造 316,765,680 枚 USDC。

  • 8月5日隔夜重要动态一览

    21:00-7:00关键词:OpenMind、欧盟、降息

  • The ETF Store总裁:白宫正在准备一项行政命令,旨在惩罚歧视加密货币公司的银行

    The ETF Store总裁Nate Geraci在X平台发文表示,白宫正在准备一项行政命令,旨在惩罚那些歧视加密货币公司的银行。

  • IPO在即,灰度创始人Barry Silbert回归出任董事会主席

    Grayscale Investments 在提交保密 IPO 申请后,宣布四项高管任命并迎回创始人 Barry Silbert 担任董事会主席。新任命的高管包括:首席运营官 Diana Zhang、首席营销官拉蒙娜·波士顿 Ramona Boston、首席传讯官 Andrea Williams、首席人力资源官 Maxwell Rosenthal。四位高管都将向灰度首席执行官 Peter Mintzberg 汇报,他们均来自传统金融巨头,包括桥水基金、阿波罗全球管理、高盛和城堡投资。 Barry Silbert 于 2013 年创立灰度,于 2023 年底辞去灰度董事长一职,此次将接替 Mark Shifke 担任董事会主席,Shifke 将继续留任董事会,目前董事会成员已增至五人。公司表示正在考虑增加独立董事。 Barry Silbert 表示:「我很荣幸能够在公司乃至更广泛的数字资产生态系统的关键时刻重新加入灰度董事会。我始终坚信公司的长期定位以及引领公司前进的领导团队。」

  • SharpLink Gaming增持18,680枚以太坊,总持有498,884枚

    据链上分析师 Onchain Lens 监测,SharpLink Gaming(股票代码:SBET)今日再次增持18,680枚以太坊,价值约6,663万美元。此次增持后,该公司以太坊储备总量达到498,884枚,总价值约18亿美元。

  • Bullish向美国证交会提交IPO申请,拟募资6.29亿美元

    数字资产交易所Bullish及其子公司CoinDesk已向美国证券交易委员会(SEC)提交首次公开募股(IPO)申请。根据申请文件,Bullish计划发行2030万股,发行价区间为28-31美元/股,最高募资金额为6.29亿美元,对应公司估值约42亿美元。 Bullish业务范围包括数字资产现货交易、杠杆交易和衍生品交易,同时为稳定币发行机构提供流动性服务。财务数据显示,该公司2025年第一季度数字资产销售额达8020万美元,净亏损3.49亿美元。Bullish曾于2023年以7260万美元收购加密货币媒体平台CoinDesk。

  • 欧盟将对美国的贸易反制措施暂停6个月

    市场消息:欧盟将对美国的贸易反制措施暂停6个月

  • 去中心化操作系统 OpenMind 完成 2000 万美元融资,Pantera Capital 领投

    智能机器去中心化操作系统 OpenMind 宣布完成 2000 万美元融资,Pantera Capital 领投,Coinbase Ventures、Digital Currency Group 和 Ribbit 等参投。 据悉,这家初创公司正在开发一款名为 FABRIC 的“硬件无关”操作系统,旨在支持“智能机器融入日常生活”。该协议为支持人工智能的机器人提供了一种通信和协调的方式。

  • 加强个人境外收入监管 境外买卖股票收入也要缴税

    《金融时报》刊文,据了解,近期有纳税人收到了税务部门通知,告知其需要依法办理境外所得申报并缴纳相应税款。“根据我国个人所得税法,个人股票交易所得属于财产转让所得,应当适用20%的税率按次征收。其中,个人在境内二级市场的股票交易所得暂免征收个人所得税;在境外直接进行股票交易所得没有免税规定,需要在取得所得的次年申报纳税。”吉林财经大学税务学院院长张巍解释说。为了更加合理的征收,我国税务部门在征管时,允许纳税人按照纳税年度盈亏相抵,但不允许跨年互抵。依法纳税是每个公民应尽的义务。个人未申报或者未如实申报境外所得,除了会被税务机关要求补缴税款外,还会被加收滞纳金,情形严重的还可能被稽查部门立案检查,将面临税务处罚。纳税人如果发现自己此前申报个税时,存在少报、漏报境外所得的,要及时补正。

  • Web3数据和AI公司Validation Cloud完成1000万美元新一轮融资

    Web3数据和AI公司Validation Cloud宣布从True Global Ventures获得1000万美元融资,该公司计划利用这笔资金扩展其AI产品,实现对Web3数据的无缝访问。 据介绍,该公司的产品平台由三个部分组成:质押、节点API以及数据和AI。在质押方面,Validation Cloud的质押资产已超过10亿美元。Validation Cloud的一些客户包括 Chainlink、Aptos、Consensys、Stellar和Hedera。