关于区块链:PBFTPractical-Byzantine-Fault-Tolerance二ViewChange视图更换理解

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一、视图更换的必要性

 视图更换是零碎因为 Primary 出故障而可能保障可用性(liveness)的伎俩,可用性指操作可能在无效工夫内实现。
checkpoint, stable checkpoint

the states produced by the excution of these requests : checkpoint
a checkpoint with a proof : stable checkpoint
proof 指节点达成 2f+ 1 的共识,达成全网共识的 checkpoint 就是 stable checkpoint。

 checkpoint 是对于单个节点来说的, 其设置是周期性的,比如说节点每当音讯序号 n 是 100 的倍数设置一次,每个节点设置 checkpoint 互相独立,chekpiont 音讯带有申请的序列号,水位线机制确保了最低 chekpoint 和最高 checkpoint 的距离。节点在确立检查点的时候会多播 <CHECKPOINT,n,d,i> 音讯给其余节点;stable checkpoint 是对于全网节点来说的,达到全网共识的 checkpoint 就是 stable checkpoint。
 checkpoint 的作用:缩小内存占用。

二、视图更换的流程

 backup 在收到无效申请但并未执行的时候就会进行 期待 ,这期间会开始 计时(starts a timer),计时在期待时启动,非期待状态会进行。

  1. 节点查看到 timer 超期会进行承受音讯并多播一个视图更换音讯 <VIEW-CHANGE,v+1,n,C,P,i> 给所有的 replica。n 代表 i 以后所晓得的最新稳固检查点 s(stable checkpoint)的音讯序号,C 是 2f+ 1 个可能证实 s 正确的无效的检查点音讯 <CHECKPOINT,n,d,i> 汇合, 汇合 P 由 P m形成,m 是所有大于 n 的音讯的序列号,汇合 P m是由在 i 中达成 prepared 状态的音讯的汇合,Pm的内容包含对于 m 的 pre-prepare 音讯和 2f 个 prepare 音讯。
  2. 当下一个视图确定的 primary p 收到 2f+ 1 个视图更换音讯后,就会多播一个 <NEW-VIEW,v+1,V,O> 的音讯给所有的节点,V 是 p 收到和收回的无效的 <VIEW-CHANGE> 音讯的汇合,O 是 pre-prepare 状态的音讯的汇合。

 O 的确定,p 依据收到的 <VIEW-CHANGE> 音讯能够得悉 min_s 和 max_s。min_s 是 p 收到的所有 <VIEW-CHANGE> 音讯中最新的稳固检查点的音讯序号 n,max_s 指的是 <VIEW-CHANGE> 音讯中已知是 prepare 状态的最大音讯序号(由汇合 P 失去)。确定 min_s 和 max_s 之后,p 就为这些音讯创立 pre-prepare 音讯。

  1. p 将所有的 O 中的音讯写入本人的日志,其余节点在对 O 验证之后就承受 <NEW-VIEW> 音讯。到这里就实现了视图的更换,之后的流程与三阶段音讯就一样了。

其余优化

 1. 为了节俭网络带宽和 CPU 占用,通过 client 指定一个 replica 存储计算结果,其它 replica 存储计算结果的摘要,如果验证后发现后果不正确,再从新提交申请,要求所有节点都提交残缺信息。
 2. 当不产生视图更换的时候,节点达到 prepare 状态之后,会执行节点的申请并发送长期后果给 client,当 client 收到 2f+ 1 个雷同的临时性后果时就能够承受。这一步利用了从 prepare 到 commit 之间的等待时间。

参考文献

https://www.jianshu.com/p/fb5…
https://www.cnblogs.com/gexin…
https://lessisbetter.site/202…
https://zhuanlan.zhihu.com/p/…

正文完
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