Bỏ qua

Proof of Authority (hierachain/consensus/proof_of_authority.py)

Tổng quan

Proof of Authority (PoA) là giao thức đồng thuận dựa trên định danh dành cho mạng nội bộ doanh nghiệp hoặc tổ chức, trong đó một MainChain quản lý các Sub-Chain nội bộ. Trong kiến trúc đồng thuận hai tầng của HieraChain, SubChain mặc định dùng PoA cho event nội bộ mà không cần đồng thuận giữa các tổ chức.

Đối với kịch bản liên kết đồng thuận giữa các MainChain của nhiều doanh nghiệp độc lập, xem Proof of Federation (PoF).

Nguyên lý hoạt động

Giao thức hoạt động dựa trên sự tin tưởng vào danh tính của các nút tham gia: 1. Đăng ký ID authority và khóa công khai được phê duyệt bằng add_authority(). 2. can_create_block(authority_id) kiểm tra tư cách thành viên. Nó không yêu cầu authority phải đến lượt trong vòng luân phiên. 3. validate_block() kiểm tra cấu trúc, thời gian, sự kiện và chữ ký của authority đã đăng ký. get_next_authority() cung cấp helper lập lịch round-robin, nhưng các phương thức tạo và xác minh block này không bắt buộc tuân theo kết quả đó.

Chức năng

  • Kiểm tra thời gian block

    Mặc định, PoA không thêm thời gian chờ tối thiểu giữa các block. Timestamp của các block liên tiếp vẫn không được giảm. Khi block_interval dương, timestamp phải cách nhau ít nhất bằng một nửa giá trị đó.

  • Quản trị Danh tính

    Lớp ProofOfAuthority cung cấp các method add_authority() và remove_authority().

  • Chữ ký block

    Chữ ký block phải xác minh được bằng khóa của authority đã đăng ký. Luồng xác minh không yêu cầu người ký là authority tiếp theo do helper lập lịch trả về.

Tham số cấu hình

Tham số Ý nghĩa Mặc định
block_interval Cấu hình khoảng cách tùy chọn; 0 không thêm thời gian chờ, còn giá trị dương giữ ngưỡng validator bằng một nửa giá trị này. 0.0 giây
max_authorities Số lượng nút Authority tối đa trong mạng. 100
require_authority_signature Bắt buộc phải có chữ ký hợp lệ để chấp nhận khối. True

MainChain và SubChain dùng PoA đọc giá trị này từ HRC_BLOCK_INTERVAL, mặc định là 0.0. Khởi tạo trực tiếp ProofOfAuthority() cũng mặc định là 0.0. Giá trị âm hoặc không hữu hạn bị từ chối khi khởi tạo PoA.

Orderer của SubChain vẫn gom event theo block_size và batch_timeout (mặc định: 50 event và 1.0 giây). Bỏ thời gian chờ PoA không loại bỏ thời gian gom batch, xác thực chữ ký, đồng bộ journal hay công việc lưu trữ. PoF giữ cấu hình thời gian riêng.

Với triển khai hiện có, cấu hình tường minh HRC_BLOCK_INTERVAL=10 giữ khoảng cách tối thiểu 5 giây như trước. Dùng HRC_BLOCK_INTERVAL=0 để bỏ khoảng cách này và cấu hình nhất quán giữa bên tạo block và validator: validator giữ khoảng cách cũ sẽ từ chối các block nhanh hơn. Các block đã đáp ứng khoảng cách cũ vẫn hợp lệ với mặc định mới.

Ví dụ triển khai

from hierachain.consensus import ProofOfAuthority
from hierachain.security.security_utils import KeyPair

# Generate temporary keys for this library example.
# Deployments provision stable keys and register approved public keys.
hq_key = KeyPair.generate()
branch_key = KeyPair.generate()
poa = ProofOfAuthority()
poa.add_authority("node_hq", metadata={"public_key": hq_key.public_key})
poa.add_authority("node_branch_1", metadata={"public_key": branch_key.public_key})

assert poa.can_create_block("node_hq")
assert poa.can_create_block("node_branch_1")

Ưu điểm và Hạn chế

  • Kiểm tra thành viên và chữ ký authority không dùng cơ chế đồng thuận dựa trên tính toán công việc. Throughput phụ thuộc vào batching, đồng bộ journal và lưu trữ.
  • Hạn chế: Tính phi tập trung thấp hơn so với BFT, chỉ phù hợp cho mạng có sự tin tưởng nhất định giữa các thành viên.

Liên quan