Solo
- 算法简介
SOLO是单节点无共识投票过程的“共识算法”。
- 算法用途
快速部署单节点运行，降低试用门槛；
供开发人员进行除网络和共识模块的全流程测试。
- 如何使用算法
部署一个长安链节点，将链配置的共识算法进行如下修改，清除数据启动即可：
共识配置
consensus:
# 共识类型(0-SOLO,1-TBFT,3-Maxbft,4-RAFT,10-POW)
type: 0
Raft
4 算法简介
Raft算法是目前使用最广泛的非拜占庭容错类共识算法。 Raft算法主要依靠投票机制和日志复制机制来实现节点间的共识。节点通过投票选出一个leader，由leader负责处理所有请求，再将请求以日志的方式复制到其他节点。
- 算法用途
不考虑恶意节点的多节点环境；
需要支持高TPS的环境。
- 共识接口说明
Raft 实现了长安链的ConsensusEngine接口。 Start 方法用来初始化Raft内部状态及启动Raft实例。 Stop 方法用来停止Raft实例。
type ConsensusEngine interface {
// Init starts the consensus engine.
Start() error
// Stop stops the consensus engine.
Stop() error
}
- Raft共识与核心引擎交互图
流程图如下：
Raft共识与核心引擎交互图
- 如何使用算法
Raft共识建议配置节点数为2n+1(n>=0)，将链配置（参见配置模块，链配置章节）的共识算法进行如下修改，清除数据启动即可：
共识配置
consensus:
# 共识类型(0-SOLO,1-TBFT,3-HOTSTUFF,4-RAFT,5-DPoS,10-POW)
type: 4
nodes:
- org_id: "wx-org1.chainmaker.org"
node_id:
- "QmcQHCuAXaFkbcsPUj7e37hXXfZ9DdN7bozseo5oX4qiC4"
- org_id: "wx-org2.chainmaker.org"
node_id:
- "QmeyNRs2DwWjcHTpcVHoUSaDAAif4VQZ2wQDQAUNDP33gH"
- org_id: "wx-org3.chainmaker.org"
node_id:
- "QmXf6mnQDBR9aHauRmViKzSuZgpumkn7x6rNxw1oqqRr45" TBFT
- 算法简述
TBFT 是一种拜占庭容错的共识算法，可以在拜占庭节点数小于总数1/3的情况下，保证系统的安全运行。 TBFT 的每轮共识可以分为5个步骤：
NewRound: 共识投票的准备阶段，会初始化共识相关状态；
Proposal: 提案阶段，leader节点会打包区块，并广播给follwer节点；
Prevote: 预投票阶段，follower节点在收到proposal并验证proposal合法后，广播自己的prevote投票到其他节点；
Precommit: 预提交阶段，节点收到 >2/3 针对proposal的prevote投票后，广播自己的precommit投票到其他节点；
Commit: 提交阶段，节点收到 >2/3 针对proposal的precommit投票后，提交proposal中的区块到账本。
其中共识投票是指其中的Proposal，Prevote，Precommit三个阶段。 阶段图示如下：
共识算法-tbft算法阶段图
流程图如下：
共识算法-tbft流程图
- 与PBFT的区别
TBFT基于Tendermint算法，与PBFT的最大区别在于：PBFT有一个固定的leader节点打包交易，当leader节点故障的时候会 使用view-change子协议更换leader；而在TBFT中，leader是轮换的，每提交n个块（可以配置）leader会轮换成下一个节点。 因此，TBFT比PBFT有更好的公平性。
TBFT实现了随机性交易的剔除，当一个交易具有随机性执行结果的时候(该交易在不同节点执行结果不一致，比如说该交易调用合约时获取一个时间戳或者产生一个随机值)，TBFT可以通过共识对该交易进行剔除，从而保证链的稳定性和正确性。从节点在收到提案进行验证的时候对这种随机性的交易的读写集进行判断，如果读写集不一致，则会在发起prevote投票的时候，加上对该交易进行剔除的投票。当收集到f+1个对该交易的剔除投票，则会调用核心引擎对该交易进行剔除。
- 与msgbus交互流程
Raft共识与核心引擎交互图
ProposaState: TBFT发送给核心引擎本节点在当前高度是否是leader节点，核心引擎判断是否需要打包区块
Proposal: 核心引擎打包区块并发送给TBFT
Verify: 当本节点收到主节点发来的区块后，向核心引擎验证区块读写集等信息
VerifyResult: 核心引擎返回给TBFT Verify的结果，当区块合法时，本节点将会投票给区块
Commit: TBFT完成共识后，向核心引擎发送提交区块的信号，核心引擎提交区块到账本
BlockInfo: 核心引擎告知TBFT已提交区块的高度等信息，TBFT进入下一个高度
