完整Agora帖子-阅读7分钟

Andromeda是两步路线图中的第一个重大升级，旨在大幅缩短MultiversX上的交易时间。此版本重新设计了共识机制、最终规则和跨分片执行，显著提高了网络的效率、安全性和可扩展性。 为什么需要仙女座菌株？ 前仙女座模型引入了某些妥协，以确保安全性和拜占庭容错（BFT）。这些机制在当时是必要的权衡，但也有一些缺点： 1） 需要执行分片和元链上的确认块来防止歧义。 2） 在执行分片上，使用较小的共识组（400个符合条件的共识组中有63个）来减少计算开销，但需要两轮才能确保多数同意。 3） 基于提议者的最终确定模型确保了明确的共识领导者，但造成了单点失败。 4） 跨分片执行需要额外的公证步骤来确保一致性，但这减缓了事务的最终性。 5） 验证程序的选择改变了每个block，确保了去中心化，但使交叉链验证变得繁琐。 仙女座菌株改变了什么？ a） 删除确认块，将最终时间缩短一半。 b） 通过分散每个block共识的最终确定，消除模棱两可的风险。 c） 优化跨分片执行，减少所需步骤。 d） 将执行分片中的共识参与从63个增加到400个，确保单次共识多数。 e） 标准化跨时代的共识验证器集，简化验证。 f） 更公平的奖励分配，因为所有验证器现在都平等地参与共识。 这次升级不仅修复了这些效率低下的问题，还为下一阶段的超新星奠定了基础，它将把block时间从6秒缩短到600秒，最终速度将提高20倍。 //深入分析仙女座菌株的改进 ————————— ℹ️ I1.将执行分片中的共识大小增加到完全符合条件的节点集 在Andromeda之前，每个执行碎片使用从400个合格的验证器中选择的63个节点的随机采样一致性组来验证和签署每个提议的block。然而，这种方法并不能保证block在单个共识回合内得到整个碎片的多数接受，尤其是在拜占庭环境中。结果，执行碎片需要第二个确认block来提高接受率。 MetaChain是该模型的一个例外，因为它已经为每个block使用了共识组中的全部合格节点。 为什么63/400在仙女座之前被用于执行碎片？ •减少执行分片上的CPU开销，允许将更多资源分配给事务执行，而不是签名验证。 •减少签署每个block的节点数量有助于将block次数保持在较低水平。 是什么改变了400/400共识？ •通过KOSK（密钥知识）进行流氓密钥保护：这消除了将流氓密钥保护直接嵌入聚合的需要，允许在更短的时间内进行安全的大组签名验证。 •签名的乐观聚合和验证：这减少了验证400个个人签名的CPU负担，使完全节点共识成为可能。 为什么400/400更好？ •一轮协商一致现在证明多数人接受，不需要连续两次达成63/400共识。 •更强的安全性和更快的最终性，因为每个block都代表完整的分片协议，并且在BFT假设下，消除了就恶意提议的区块达成共识的所有可能性。 •更简单的验证器选择和更公平的奖励分配，因为所有验证器现在都平等地参与共识。 ————————— ℹ️ I2.消除元链和执行分片上的确认块 为什么元链最初需要确认块？ •在Andromeda之前的模型中，可以提出block并通过共识，但即使在已经拥有400/400共识组的Metachain上，仍有被逆转的风险。 •这是因为对block的共识并不能保证绝对的最终性——如果出现替代block，block仍可能受到挑战。 •为了确保block是真正的最终区块，在Metachain接受其为最终有效区块之前，需要进行block确认。 为什么不再需要确认块？ •Andromeda引入了等效共识证明——这些（以及执行分片上的全尺寸共识）保证了所有块的即时终结性。 •由于每个block在达成共识后立即成为最终区块，因此Metachain不再需要确认区块来验证block的最终性。 •效果：交易完成时间减半。 ————————— ℹ️ I3.等价共识证明如何解决歧义 在仙女座之前，已经通过共识的区块之间的模棱两可是可能的，因为block p roposer（共识领导者）保留了对其提议的block的共识最终确定过程的部分控制权。 为什么需要基于领导者的最终确定？ •在仙女座之前，领导者（提议者）负责： ○提议block； ○汇总共识小组2/3+1的BLS签名； ○通过在传播block之前附上证明，最终确定该区块。 •这确保了在领导者诚实的情况下，只传播block的一个版本。 这造成了什么问题？ a） 均衡风险： •恶意领导者可以通过聚合有效签名的不同子集来完成block的两个冲突版本。在安德罗梅达之前，分叉选择规则将决定性地倾向于多种可能性中的一个block。 •延迟最终确定block，直到竞争的block出现在下一个插槽中，然后传播其最终确定的block。 b） 单点故障： •如果领导者离线或延迟block传播，则网络认为block丢失 c） 延迟达成共识： •其他节点必须等待领导者完成block，从而引入集中化风险。 仙女座菌株是如何解决这个问题的？ •等效一致性证明允许一致性组中的任何节点最终确定block。 •最终证明现在与block分离，这意味着传播延迟不会引起模棱两可。 •效果：平等不再可能，共识对提议者的失败更有弹性。 ————————— ℹ️ I4.Andromeda如何改变跨分片执行 跨分片执行——交易涉及跨多个分片的帐户或应用程序——以前至少需要六轮才能完成。只有在这六个步骤之后，才能在目标分片上确认执行结果，允许MetaChain对其进行公证并提供最终性。 为什么跨分片执行需要这么多步骤？ 为什么这是必要的？ •这些步骤确保在不同分片中发生的跨分片执行的每一步都不会导致其他分片中的链恢复。 •然而，它们大大减缓了交易的最终性。 仙女座菌株是如何优化这一点的？ ————————— ℹ️ I5.降低跨链证明验证的复杂性 当证明block已经在一个链到另一个链上达成共识时，必须传输多条数据以进行适当的验证。这包括关于负责在block上达成共识的验证器集的信息，以及确保block是不可变的并且不能再恢复的终结性数据。 为什么跨链证明需要额外的元数据？ •在仙女座星系之前，400个节点中只有63个参与了每个共识组。 •为了从外部验证共识证明，跨链系统必须： ○重建63个节点的选择方式。 ○考虑签名的聚合顺序，验证聚合签名。 ○这给每个证明增加了大量的元数据开销。 仙女座菌株如何简化跨链证明？ •所有400个节点都参与了一个纪元中的每一轮共识。 •签名聚合遵循固定顺序，而不是洗牌。 •现在，跨链验证器只需要每个历元设置一次验证器，而不需要为每个block重新计算。 •效果：跨链证明更小，更容易验证，需要的数据更少。 ————————— //解决方案及其影响 ————————— //结论 Andromeda代表了MultiversX在提高事务速度、安全性和跨分片执行方面的一个重要里程碑。通过消除确认块、消除歧义风险和简化网络传播，此次升级为超新星奠定了基础。 仙女座菌株的主要益处 •交易最终性现在是即时的，不需要确认区块，如果存在一致性证明，block是最终的。 •跨分片执行速度提高了2倍，将总步骤从6个块减少到3个块。 •没有模棱两可的风险——最终决定是去中心化的，消除了领导者的控制。 •更快的网络传播——证明并行传播，减少延迟。 •跨链验证更简单——固定的验证器集删除了不必要的元数据。 •为Supernova网络做好准备，实现600毫秒block时间和并行执行。 随着仙女座星系和超新星的结合，MultiversX将使交易的最终性提高20倍，使其成为现有最快、最具可扩展性和安全性的区块链网络之一。