5、区块链共识标准与BFT协议评估

区块链共识标准与BFT协议评估

区块链共识基础理论

在区块链领域，随着其科学发展的成熟，建立坚实的理论基础对于构建区块链共识理论至关重要。缺乏标准化的基础、符号、术语和假设，就难以对不同的区块链共识算法进行有效的比较。

Nakamoto算法的安全性和活性证明采用了Ouroboros和Honey Badger给出的更强的活性定义，即诚实的矿工或验证者提交的区块最终会被确认。而这里对活性的定义需要指定最终时刻，对于像Nakamoto算法这样只能给出概率性最终保证的无许可网络共识算法，可以将定义修改为时间趋于无穷时的极限情况。虽然无法指定具体的最终时刻不太理想，但这被认为是无许可链上活性的标准。

同时，还涉及到一些重要的命题：
- 命题4 ：对于任意时间t，设delay(t)为时间t发送的消息的接收延迟。要求delay(t)不会无限快于t增长是部分同步的一种特殊情况，但二者并不等价。
- 证明过程：当时间t是区间[0, ∞)内的实数时，delay(t)至少是分段可微的才有“增长”的概念。假设delay(t)不会无限快于t增长，由于它在[0, ∞)上分段可微，所以在该区间上分段连续。设G是所有使得delay(t)在t′处的导数大于1的t′的集合，由假设可知G有上界，所以有最小上界tu。考虑delay(t) - t在区间[0, tu]上，该区间是闭且有界的，所以是紧致的。又因为delay(t) - t在[0, tu]上分段连续，所以它在该区间上能取到最大值Δ，且没有消息延迟会超过Δ，从而实现了部分同步。反之，存在delay(t)可能无限快于t增长但仍能实现部分同步的情况，例如当从0到∞的( d/dt delay(t)) - 1的积分