今天又学了一点点[加油]

今天学习了一种区块链中常用的共识算法PBFT算法。PBFT算法非常实用，是一种能在实际场景中落地的拜占庭容错算法。

PBFT算法流程

• 1.客户端提交请求给主节点。
• 2.预准备阶段主节点收到消息后分配一个编号，然后广播给备份节点。
• 3.准备阶段备份节点将收到的主节点消息广播给其他节点。
• 4.提交阶段当节点接收到2m（m=错误节点数）个一致的消息，如果自己也同意这个消息就提交（提交条件2m+1）。

PBFT算法leader替换？

1.什么时候需要替换leader？

• 主节点失效不能完成客户端应答。
• 备份节点发送了准备消息后，在约定的时间内未接收到来自其他节点的2f个相同的准备消息。
• 备份节点发送了提交消息后，在约定的时间内未接收到来自其他节点的2f个相同的提交消息。
• 备份节点接收到异常消息，比如视图值、序号和已接受的消息相同，但内容摘要不同。

2.如何选举新的leader？

• 轮流上岗：(v + 1) mod |R|，其中v为当前视图的值，|R|为节点数，以此来选出下一个视图的主节点。
• 向集群所有节点发送视图变更消息（view-change message）。（这里可以互相广播，但也可以由客户端发起）
• 其他副本应答视图变更消息（view-change-ack message）。
• 切换的主节点广播新视图消息（new-view message）。

PBFT算法总结

• PBFT算法也是有主节点，也就存在主节点限制性能的问题。
• 拜占庭问题理论解决方法不管口信消息还是签名消息的复杂度是O(n ^ (f + 1))，而PBFT降低为O(n ^ 2)。
• PBFT算法通过签名（或消息认证码MAC）来约束恶意节点的行为，采用三阶段协议，基于大多数原则达成共识的。
• PBFT算法能容忍(n - 1)/3个恶意节点或故障节点。
• PBFT算法并不适用于大型分布式系统，消息数太多了。
• 现实中我们是不知道m的数量的，因此实际使用的是(n - 1)/3+1。

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