Penta 剖析|Penta DLOS多共识框架组件介绍

Penta 剖析|Penta DLOS多共识框架组件介绍

当提及区块链技术的时候,共识算法始终是其重中之重的核心。因为它是保障区块链网络具备足够的安全性避免恶意攻击并通过良好的机制设计实现社区自运转的关键。

而值得注意的是,目前主流的区块链项目通常都只支持一种共识算法。比如比特币、以太坊使用POW, EOS使用DPOS。

而相对较为简单的底层分布式框架和接口设计导致了单一化算法支持,并不能完全适用于多样化复杂的商业化场景。

随着区块链技术的不断演化,对于多共识算法兼容设计的重要性也已经渐渐被关注并加以研究,而Penta DLOS多共识组件框架正式基于这一理念而诞生的。

DLOS概述


在介绍多共识组建框架前,首先介绍下什么是DLOS。

DLOS(Decentralized Ledger Operating System)是Penta网络的核心组件之一,是一个高可伸缩性、微服务、分布式框架,也是实现以Penta链为核心、同时包含侧链、 独立链组成的多链Penta网络的重要底层基础设施架构。

DLOS支持各种多元化的网络结构、多样化的账本结构、兼容众多主流共识算法。其对包括共识算法在内的计算、存储、网络等功能模块进行了有效分离,每一层都进行了接口抽象。

并通过服务管理和事件组件将各个服务组件连接起来,有效的实现了底层基础架构与具体应用的解耦。DApp开发者只需要实现自己特有的部分,而无需过多关注与应用场景无关的底层技术,十分友好和易于上手。

设计思路


DLOS多共识组件在设计上将DApp、侧链或是独立链都视作如同乐高积木中的一个部件,在Penta主链上非常简单就可以实现任意拆解、插拔和组装。

多共识算法支持也可以满足不同侧链或独立链用于多样化的商业应用。换言之,借助底层设计并封装的可插拔的插件化共识组件,POW、POS、DPOS和PBFT 等主流共识算法都可以被Penta网络很好地兼容。

和Penta主链的DSC共识机制分离保证了采用不同共识机制的DAPP或者是侧链及子链等都可以在Penta的主链上基于自身模块独立运行。


Penta 剖析|Penta DLOS多共识框架组件介绍


△DLOS多共识框架


DLOS的多共识算法支持具体是如何实现的呢?这归功于DLOS独特设计的共识框架。共识框架是DLOS核心部件,用来实现包括消息通信、区块的生产和验证等功能。

为了兼容并支持多种共识算法和账本协议,DLOS开创性的将共识框架分为两层:底层为实现共识通用功能模块基础层,上层为实现共识独有功能模块的非交互层及交互层。

双层架构将多种共识算法通用和独有的模块功能进行了颗粒化的区分和抽象,从而实现更灵活更有效的调用。在基础层中,封装了Miner和Worker两个接口,其中包括任何共识算法都会采用的一些基本和常用功能接口,包括通用的P2P通信、控制产块启动和终止、获取区块信息和打包区块等等。

而上层中的非交互层封装了专门为非交互式共识算法提供的功能接口。所谓非交互式共识算法,是指诸如PoW、PoS等不需要节点间相互通信来最终达成共识的算法。

在这一部分中会根据不同的算法类型提供对应的非交互功能引擎如PoW/PoS Engine来具体实现产块和验证功能。

上层中的另一部分为交互层,则封装了相对更复杂的专门为交互式共识算法设计的功能接口,比如DSC、PBFT等。这一类算法中会采用拜占庭容错机制,需要通过节点间的交互通信确认来达成共识产块。

相比于非交互式共识算法,信息交互和出块处理的过程和步骤会更加复杂,非交互式层框架无法完全满足要求,所以通过独立的交互层DSC/PBFT Engine能够提供更丰富和更具针对性的功能支持。


Penta 剖析|Penta DLOS多共识框架组件介绍


△DLOS双层共识框架示意图


通过上述双层结构的共识框架以及相应配套的抽象接口规范,DLOS实现了对于主流共识算法的插件化支持,任意一种共识算法都可以通过可插拔的方式选择对应的框架和结构,基于DLOS接口调用实现产块验证和消息通信等功能。

通用性的功能框架使得DLOS能够覆盖主流共识算法的绝大多数功能需求,从而减少额外功能开发带来的工作量和兼容适配问题。

结语

目前对于主流区块链技术的研究和探讨往往更多集中于共识算法和可扩展性等方向,而往往忽视对于底层技术所依赖的基础设施的优化和创新。而DLOS多共识框架组件正是Penta团队在这一领域另辟蹊径的研究成果。

相信通过这一多共识框架组件,不但能够帮助更多的区块链项目通过Penta网络来落地运行,未来还可以方便地在Penta链中引入更先进的共识算法,同时也能够更好地为Penta网络建立多样化链与链、链与中心化系统以及链下资产与链上的三大连接的区块链生态提供有力保障。


分享到:


相關文章: