Bỏ qua

BFT Consensus (hierachain/consensus/bft/*)

Tổng quan

BFT Consensus là cơ chế đồng thuận chịu lỗi Byzantine cao cấp của HieraChain, cho phép hệ thống duy trì tính nhất quán ngay cả khi một phần các nút (f) bị lỗi hoặc có hành vi độc hại (phá hoại dữ liệu, từ chối dịch vụ). Hệ thống tuân thủ công thức n >= 3f + 1, đảm bảo an ninh tối đa cho các chuỗi Main Chain hoặc các liên minh doanh nghiệp (Consortium).

Kiến trúc Module BFT

Hệ thống được chia nhỏ thành các thành phần chuyên biệt để đảm bảo tính module hóa và dễ bảo trì:

  • BFT Engine

    File: consensus.py

    Thực thi lõi giao thức PBFT với quy trình 3 pha (3-phase commit): Pre-prepare, Prepare, và Commit.

  • View Manager

    File: view_manager.py

    Tự động phát hiện lỗi của nút Primary và kích hoạt quy trình View Change để bầu chọn Leader mới, đảm bảo hệ thống không bị dừng.

  • BFT Network

    File: network.py

    Lớp truyền thông chuyên biệt sử dụng ZeroMQ, hỗ trợ quảng bá (Broadcast) và định tuyến thông điệp đồng thuận với độ trễ cực thấp.

  • BFT Crypto

    File: cryptographic.py

    Xử lý ký số Ed25519, băm (Hashing) và xác thực bằng chứng Zero-Knowledge (ZK) cho từng thông điệp đồng thuận.

Quy trình Đồng thuận PBFT (Protocol Flow)

Hệ thống yêu cầu sự đồng thuận của ít nhất 2f + 1 nút trước khi thực thi lệnh:

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant P as Primary (Leader)
    participant R as Replicas (Nodes)

    C->>P: Request Operation
    P->>R: 1. PRE-PREPARE (Seq, View, Digest)
    R->>R: Validate & Sign
    R->>P: 2. PREPARE (Quorum 2f)
    R->>R: 2. PREPARE (Broadcast)
    P->>R: 3. COMMIT (Quorum 2f+1)
    R->>R: Execute & Commit to Ledger
    R->>C: Reply (Optional)

Các cơ chế Bảo vệ Nâng cao

1. View Change Proof

Khi một nút nhận thấy Leader hiện tại không hoạt động (Timeout), nó sẽ yêu cầu thay đổi View. Quy trình này đòi hỏi bằng chứng (Proof) bao gồm ít nhất 2f + 1 chữ ký từ các nút khác, ngăn chặn việc đảo chính trái phép.

2. Sequence Number & Nonce

Mỗi thông điệp BFT đều có số thứ tự tăng dần và một giá trị ngẫu nhiên (Nonce) duy nhất để chống lại các cuộc tấn công phát lại (Replay Attacks).

3. ZK Integration

Hệ thống hỗ trợ xác thực bằng chứng Zero-Knowledge ngay trong pha Pre-prepare, cho phép kiểm tra tính hợp lệ của dữ liệu mà không cần tiết lộ nội dung chi tiết trong quá trình bầu chọn.

Cấu hình BFT

Tham số Ý nghĩa Mặc định
f Số lượng lỗi tối đa có thể chịu đựng 1 (Yêu cầu ít nhất 4 nodes)
view_change_timeout Thời gian chờ Leader phản hồi 30.0 giây
strictness Mức độ kiểm tra chữ ký high
enable_zk_proofs Bật xác thực ZK trong BFT false

Liên quan