StableBFT 共识机制

在初始阶段,Stable 区块链采用 StableBFT,这是一个基于 CometBFT 定制的权益证明(PoS)共识协议,旨在确保网络具备高吞吐量、低延迟和高鲁棒性。其主要优势包括高确定的最终确定性以及强大的容错能力(即便有 1/3 验证者失效或作恶,网络仍可保持安全)。 为进一步提升共识性能,Stable 计划在不久的将来对共识相关的两层机制进行优化:
  • 交易传播与共识传播拆解:通过将交易 gossip 层与共识 gossip 层分离,防止交易层的网络拥塞影响到共识通信,提升系统稳定性。
  • 交易直接广播至区块提议者:当前模型中,交易在节点间通过点对点 gossip 传播,造成区块链网络中有大量的交易相关流量传输。Stable 计划引入直接广播机制优化这个机制,使交易可直接发送给区块提议者,从而提高交易传播效率。

未来规划:基于 DAG 的共识机制

为大幅提升共识效率,Stable 计划将其协议升级为基于 DAG(有向无环图)的设计,预期带来 5 倍的性能提升。 传统的基于视图的 BFT 协议(如 PBFT 和 HotStuff)在网络稳定时可实现低延迟,但在发生网络中断时性能急剧下降,恢复时间较长。 第一代 DAG 引擎如 Narwhal 和 Tusk 表明将数据传播与共识排序拆解可以消除单一提议者瓶颈,并在网络不稳定时提升鲁棒性。然而,这类架构与 CometBFT 系统不直接兼容,因为它们偏离了传统的基于区块高度的开发习惯和内存池(mempool)设计。 Autobahn 提供了一种 PBFT-on-DAG 架构,能更好与 Stable 的共识层集成,既能在正常网络条件下实现低延迟,也能在网络故障时快速恢复。Stable 团队与 Autobahn 论文作者保持紧密合作,并将利用 Autobahn 架构提升 StableBFT 的性能。 基于 Autobahn 架构构建的 StableBFT 将带来以下能力:
  • 消除单一领导者限制,实现并行处理。
  • 将数据传播与最终排序分离,实现更快的最终确定性。
  • 借助强大的 BFT 机制,在网络异常条件下增强系统的处理弹性。
这一先进的共识设计已通过内部原型验证,在受控环境下实现超过 200,000 TPS(仅共识层) 的高吞吐表现。