区块链私链共识算法怎么选才靠谱

导读： 于企业级区块链的应用里头, 私链的共识算法对系统的性能、安全性以及适用场景起着决定作用。跟公链存在差异, 私链不需要去对抗全球范围之内的恶意节点...

于企业级区块链的应用里头, 私链的共识算法对系统的性能、安全性以及适用场景起着决定作用。跟公链存在差异, 私链不需要去对抗全球范围之内的恶意节点, 所以更着重于效率、可控性以及低能耗。弄明白几种主流私链共识算法的特点, 是选型的首个步骤。

私链共识算法更看重什么

私链的共识机制设计目标, 和公链有着显著的差异, 公链, 要解决拜占庭将军问题, 要防范大量未知节点作恶；私链的节点, 通常是由受信任的机构或者合作伙伴运行的, 网络环境相对可控。那么, 私链共识算法的核心需求, 集中在高吞吐量、低延迟、低能耗以及强一致性上。比如说, Raft、PBFT以及它们的变种, 还有Kafka排序服务, 都是私链环境中常见的选项。Raft算法借由领导者选举达成强一致性, 其吞吐量颇高而且实现得以简单进行, 不过节点数量不适宜过多；PBFT能够容忍拜占庭错误, 安全性更为强大, 然而通信复杂度相对较高。选择之际需依据实际参与节点数量以及信任程度予以权衡。

从性能与安全性角度怎么选

1. 于选择具体算法之际, 要考量业务场景针对性能以及安全性的敏感程度。2. 若业务对交易确认速度有着极高要求, 像供应链金融里的实时结算那般 , Raft算法是颇为不错的起始点。3. 它在每个共识周期仅仅需要一轮选举, 出块速度较快, 于节点数目不超过20 - 30个之时表现稳定。4. 然而呢, Raft没办法容忍恶意节点, 仅仅适宜于完全可信的环境。5. 要是参与方之间存在竞争关系或者是部分不可信, 例如多家银行之间的跨行清算情形 , 则PBFT算法更为适宜。PBFT在存在不超过三分之一具有拜占庭特性的节点情形下能够达成共识, 其安全性相对更高, 然而每一轮达成共识时都需要进行多次广播操作, 当节点数量超过100之后性能会明显降低。另外,一些属于私链范畴的平台会采用混合类型的方案, 比方说在PBFT基础之上引入随机选举方式或者流水线优化手段, 以此来实现效率的提升。

落地选型需要考虑的边界条件

暂且不论算法自身所具备的特性, 在实际进行落地操作的时候, 还得要将运维成本以及生态成熟度纳入考量范围之内。举例来说, Raft算法达成的过程较为简便, 故障切换的机制算得上清晰明了, 适宜于团队技术能力处于有限状态这种情境；然而PBFT以及它的变种像Tendermint这样的, 就需要更为强大的网络通信保障以及更为精细入微的节点管理才行。要是业务存在对参与节点频繁地增添或者移除的需求, 那么Raft变更配置相对而言是比较易于操作的, 而PBFT的视图切换逻辑那就远比其要复杂得多了呀。在追求极致性能的那些场景当中, 还能够去考虑基于Kafka的排序服务, 它借助中心化消息队列达成高吞吐, 不过却牺牲了去中心化特性, 这就需要在信任模型上做出明确的取舍。另外呢, 在硬件资源这一方面, PBFT对网络带宽以及延迟较为敏感, 在部署之前需要评估基础设施是不是满足要求。

私链共识算法的挑选不存在放之四海而皆准的答案, 关键之处在于于信任假设、性能指标以及运维复杂度之间寻觅到平衡点, 确定业务对于节点可信度的需求, 检测不同算法在预期节点数量情形下的实际呈现状况, 比起一味追求理论层面的最佳方案而言更具价值。到了最终实现落地这个阶段的时候, 给出这样一项建议, 亦即先行运用最小可行性环境来予以验证, 随后再一步步加以拓展。