金色观察｜一文读懂Fantom网络的设计原理

Fantom是一个高性能、可扩展、兼容EVM且安全的智能合约平台。Fantom的主网部署Fantom Opera建立在Fantom的共识机制Lachesis之上。是一个无领导、异步和拜占庭容错的第1层区块链协议。

Fantom解决了金融系统需要的高吞吐量和快速终结性。

Fantom的aBFT共识，称为Lachesis，能够在无需许可的开放环境中扩展到世界各地的许多节点，提供良好的去中心化程度。它不使用委托权益证明，也没有“主节点”的概念。

Lachesis使Fantom能够提供快速的交易速度、低交易成本和确定性的最终性。这是在保持无许可、去中心化和开源的同时实现的。

Lachesis为Fantom的Opera主网部署提供支持，该部署使用以太坊虚拟机(EVM)，并且与以太坊兼容。其代表区块链技术堆栈的1层，即共识，可以插入任何分布式账本。可以为分布式网络提供机构级的安全性。

Fantom是未经许可的。任何人都可以运行一个节点。在Fantom的Opera链上，几乎无限数量的验证者节点可以参与保护网络，只要它们可以保持至少1,000,000FTM的风险。如果拥有较少数量的代币，仍然可以把FTM委托给验证者节点参与保护网络。

此外，模块化使Fantom格外灵活。开发人员可以在几分钟内将他们现有的基于以太坊的dApp移植到Fantom Opera主网上，从而大幅提升性能并降低成本。

在Fantom的设计里，其共识是对区块链系统最大的改变。

Lachesis属于aBFT共识，设计上克服了以前共识算法的局限性。

异步拜占庭容错是共识算法的最高标准。它解决了区块链可扩展性三难困境，aBFT共识协议允许最大程度的去中心化、高可扩展性和银行级安全性。

在aBFT网络中，节点可以独立地达成共识并传达这些信息，并且它们不需要交换最终区块。

出于这个原因，aBFT共识机制是完全无领导的，增加了安全性：没有循环和工作证明。

与pBFT不同，pBFT依赖于节点之间共享的所有消息最终都会被传递的事实，aBFT允许消息延迟或完全丢失。除了使网络对DDoS攻击特别有弹性之外，aBFT还降低了事务的延迟，从而使网络更快。

Lachesis定义为一种基于DAG的aBFT共识算法，它对经典模型和Nakamoto模型提供了切实的改进。实现了异步的、无领导的和最终确定的，同时也是拜占庭容错的。

Lachesis旨在轻松插入以任何编程语言编写的应用程序。开发人员可以专注于构建应用程序逻辑并集成Lachesis来处理状态机复制方面。

Lachesis节点需保证每个人都以相同的顺序处理相同的命令。所以网络使用点对点网络和DAG aBFT共识算法。

每个Lachesis节点存储一个由事件块组成的局部无环有向图（DAG），每个事件块都包含事务。DAG捕获事件之间的发生之前的关系，用于计算每个节点上独立的事件的确切最终顺序，从而计算事务。

事件块分为已确认和未确认的事件块。新的事件块确认后由诚实节点排序。

共识产生一批确认的事件块，其中每批事件称为一个块。形成最终链的最终块是根据每个节点上的事件块独立计算的。

与工作量证明、其他权益证明和同步BFT不同，Lachesis节点没有互相发送块。只有事件在节点之间同步。验证者不对网络的具体状态进行投票，相反，它们会定期与对等方交换观察到的事务和事件。与同步BFT相比，Lachesis则实现了更短的完成时间和更小的通信开销。

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