LibraBFT和Bystack BBFT有什么区别？

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如果说什么是区块链的灵魂，那一定是共识机制。

这是区块链的基础。无论是公链还是联盟链，共识机制从根本上限制了区块链的交易处理能力和可扩展性。

2019年6月18日，脸书发布天秤座项目白皮书，引起广泛关注。作为脸书尝试打造国际流通数字货币的重要项目，Libra区块链采用LibraBFT共识机制，这是一个专为Libra设计的健壮高效的状态复制系统。它基于一种新的BFT共识算法HotStuff。

就在脸书天秤座项目白皮书发布前不久，5月17日，碧源连锁发布了BaaS平台Bystack。这是一个商业区块链系统，主要采用多侧链架构。主链采用PoW共识，保证各种资产的安全性和分散性，侧链提供可插拔共识，满足不同的业务需求。同时，Bystack本身也为侧链创建了DPoS BBFT的共识算法。

这也是BFT共识机制。LibraBFT和BBFT有什么区别？

区块链共识机制的意义和现状

共识是分布式系统中的节点就数据或网络的最终状态达成的协议。由于网络环境和节点状态的不可控性，共识机制需要同时考虑性能、可靠性、安全性等问题。

从广义上看，共识机制可以分为两类：PoW等中本聪共识机制和拜占庭容错(BFT)共识机制。BFT共识机制广泛应用于各种联盟链中。

PoW consensus在非授权链中应用广泛，但其概率模型在提供高可靠性的同时牺牲了效率，浪费了大量计算资源。在具体的业务应用环境中，权限机制在一定程度上保证了节点的半信任。在这个前提下，用户更关心TPS和Finality。这就是BFT共识在联盟链中受欢迎的原因。

00-1010 BFT(拜占庭容错)是拜占庭容错。它是一种分布式计算的容错技术。

由于硬件错误、网络拥塞或中断、恶意攻击等原因，计算机和网络可能会有不可预测的行为。拜占庭容错技术就是为了处理这些异常而设计的，在容错的基础上达成共识。

与比特币衍生的中本聪共识不同，在BFT协议中，一旦达成共识，将直接形成确定性的结果，而不是概率上的中本聪共识的最终共识。

BFT共识广泛应用于金融场景和联盟链场景。同时，随着技术的发展，应用于公链场景的BFT共识不断涌现。

00-1010实用拜占庭容错算法(PBFT)是第一个在异步分布式网络中实现拜占庭容错的实用共识算法。

PBFT算法可以在异步环境下工作，它优化了原有拜占庭容错算法的低效性，将算法复杂度从指数级降低到多项式级，使得拜占庭容错算法在实际系统应用中可行。——这已经得到广泛验证。当故障节点总数小于1/3时，PBFT算法可以同时保证安全性和活性。

无论是脸书天秤座的LibraBFT共识协议，还是比斯特克的BBFT共识机制，都充分吸收了底层PBFT的优势，采用了现有久经考验的处理方式，并针对PBFT的一些不足和不足，在不同的方向上做出了自己的创新。

00-1010如前所述，天秤座采用基于热点的天秤座共识。

HotStuff是一个三阶段的BFT算法。它将视图切换过程与正常过程相结合，没有单独的视图切换过程，降低了视图切换的复杂度。

在HotStuff中切换视图时，系统中的一个节点不需要确认消息“有足够的节点想要切换视图”然后通知新的主节点，而是可以直接切换到新的视图并通知新的主节点。HotStuff将确认消息“足够多的节点想要切换视图”的行为放入正常流程。因此，PBFT的两阶段确认扩展为三阶段确认。

热点的另一个重要变化是改变PBF

T 的网状通信网络拓扑变成了星形通信网络拓扑。HotStuff 中，每次通信都依靠主节点。节点不再通过 p2p 网络将消息广播给其它节点，而是将消息发送给主节点，由主节点处理后发送给其它节点。得益于星型通信网络拓扑，系统的通信复杂度大大降低。和 PBFT 类似，主节点会提议进行状态迁移，其它节点收到该状态迁移要求后，会检查其合法性。

LibraBFT 在 3f+1 个验证节点之间收集投票，这些验证者可能是诚实的节点也可能是拜占庭节点。在网络中存在 2f+1 个诚实节点的前提下，Libra能够抵御 f 个验证节点的双花攻击和分叉攻击。

LibraBFT在一个有全局统一时间（GST），并且网络最大延时（ΔT）可控的部分同步网络中是有效的。并且，LibraBFT在所有验证节点重启的情况下，也能够保证网络一致性。

比原链 Bystack 的 BBFT共识机制

根据 Bystack 白皮书，BBFT 是一种基于实用拜占庭容错 PBFT 的衍生共识，是一种分层拜占庭容错共识算法。在保证拜占庭容错，即允许少量节点（f≤N/3）作恶的情况下，具有以下特性：

（1）配置性（Configurable）

采用模块化可插拔设计，按需配置，并在一定程度上保证对新技术的兼容（Future-Proof）。

这是 Bystack 的一个核心竞争点。跨链概念近几年一直有受到广泛关注，也是区块链发展的重要方向。支持模块化的插拔，使得 Bystack 拥有跨链方向的想象空间，有能力形成一个真正扩展性强、能兼容其他主流共识机制的区块链系统。

这样的兼容能力使得 BBFT 有能力让其他的联盟链公链成为自己的侧链，让自己不仅仅是一个区块链操作系统，而且形成一个区块链操作系统生态。这样一来，想象空间就大了。

不过当然，要达到这样的程度，技术实现上可能任重道远。兼容性是一个动辄消耗大量研发成本的方向，它不难，但是繁琐。BBFT 很难一步登顶一开始就做到最好，目前只能一步一步来。

（2）适应性（Adaptive）

即针对不同网络环境提供稳定的执行效率。

BFT 需要节点之间互相交换验证结果以取得多数共识。一般来说，每个节点需要得到足够多（≥(2/3)*N）的来自其他节点的回复才能做出有效判断。网络延时直接影响信息交互效率，特别在跨地域跨境应用中，延时将成为网络运行的瓶颈。

在 BBFT 中，共识节点维护当前网络拓扑，按最短路径原理相近的节点采取优先通信。对通信的聚合可以进一步降低延时。同时类似PBFT，BBFT 中领导节点（Leader）的角色被弱化，共识节点拿到超过2/3票数就可以做出判定，从而在领导节点通信受到阻塞的情况下，也不会对整个网络决策产生巨大影响。

（3）扩展性（Scalable）

保证共识复杂度随网络容量线性（Linear）或低于线性（Sub-Linear）增加。

一方面共识节点越多网络的可靠性相对越高；另一方面，传统 PBFT 中节点通信的复杂度 O(N^2) 随网络容量指数级增长，极大限制了节点数目。BBFT中对消息的有效聚合可以有效减少消息发送的次数，从而保证 O(N) 的复杂度要求。与网络拓扑相结合，可以把网络分割为多层结构，消息数据可以在同层内有效共享，以多签聚合的形式跨层传播。多签信息验证可以使用现有的成熟的

方案，例如基于 Shnorr 签名的 MuSig 算法，可以在保证多签验证效率的同时，抵御Rogue Key Attack攻击。

（4）异构性（Heterogeneous）

分离共识的验证和通信。

共识达成需要验证和通信，但两者并没有很强的关联。采取低耦合的共识框架可以进一步提高网络可靠性和效率。

验证模块往往取决于具体用户逻辑，对算力和安全性都有一定要求。通信模块和用户逻辑相对独立，主要处理网络连接和请求。网络拓扑和最短路径的计算和选择可以在这里完成。由于和用户逻辑无关，通信模块可以以抽象层（AbstractionLayer）或者中间件（Middleware）的形式和验证对接。

异构带来的优势还体现在用最优的工具做最适合的事。验证和通信允许运行在不同的系统上、不同的操作环境中，针对不同硬件的算力优势和安全保证（TrustZone）来发挥最大效能。

BBFT 的两大主要特点在于：

多层结构。根据网络进行分层。传统 BFT 是单层结构，只有一个领导节点和若干处于同等地位的共识节点。BBFT 的创新在于大领导下面还有小领导，如果领导出问题，不至于对网络产生较大影响，相当于弱化了领导的作用。而且由于是多层结构，可以把网络通信分流再组合，优化网络通信的延时和数量。

传统 PBFT 的通信复杂度是指数级的，难以扩展，网络里面随着节点数暴涨，整个网络延迟可能很严重。BBFT 通过分层和加密签名的聚合，对整个网络结构有效组合，可以保证通信复杂度线性增长，而不是指数级增长。

可配置性。Bystack 上的侧链工程其实分三个模块，一是底层共识算法，二是网络划分，三是签名聚合。其中，网络划分和签名聚合是相对独立的模块，可以使用不同的网络分层算法、签名聚合算法与共识层的算法进行搭配。可以根据具体用户场景灵活选用不同的合理方案。

LibraBFT vs BBFT：共同和差异

LibraBFT 将 PBFT 的网状通信网络拓扑变成了星形通信网络拓扑，以降低系统通信复杂度；BBFT则使用多层结构把网络通信分流再组合，优化网络通信的延时和数量。

LibraBFT 将视图切换流程和正常流程进行了合并，把 PBFT 的两阶段确认扩展成了三阶段确认；BBFT 则将经典 BFT 算法中产生、预最终状态与最终状态三个状态修改为只有一个最终确认状态。

两者都可看做是 PBFT 共识的升级，吸收了现有 BFT 类共识的成果和优点，并在此基础上做出不同方向的扩展。LibraBFT 共识机制更多是 PBFT 基础上的一种革新，更多关注算法本身，对 PBFT 有很多修改和优化的方面；BBFT 更多是在层级上进行分层控制，更多是一种系统全局思维。BBFT 希望达到的，不只是一种高效的共识机制，更是能融合其他共识机制的共识机制。维度上，BBFT 是可以让 LibraBFT 直接接入，在侧链上利用对方所有优势的。LibraBFT 是第一序改变，BBFT 是第二序改变。

可以明显看出，Bystack 更加关注利用好现有共识机制，将不同的共识机制整合、取长补短，这在 Bystack 整体架构上表现就十分突出，比如主侧链采用不同共识并有机结合、侧链使用 DPoS＋BBFT 的混合共识算法并具备可配置性……Bystack 不只是想做区块链的操作系统，它实际上有做操作系统的操作系统的意思。

区块链共识机制的研究，已经进行很长一段时间，但从 PoW 共识提出到现在，并没有说得上范式突破的进展。

也许让区块链兼容其他链的共识机制，实现平滑跨链，让任何一条链都可以作为一个侧链接入进来，可以成为区块链方向的一个范式突破，带来全新的想象空间。也许这也是现在跨链概念比较火爆的原因。

到此，相信大家对“LibraBFT与比原链Bystack BBFT有什么不同”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！