HotStuff 是 2019 年提出的拜占庭容错共识协议:用三阶段投票、法定证书和流水线出块,把更换领导者的通信代价从平方级压到线性级,还能按真实网络速度出块。它成为 Diem 等系统共识层的蓝本。本文拆解它的证书、三链提交规则与流水线设计。
HotStuff 是 2019 年提出的拜占庭容错共识协议:用三阶段投票、法定证书和流水线出块,把更换领导者的通信代价从平方级压到线性级,还能按真实网络速度出块。它成为 Diem 等系统共识层的蓝本。本文拆解它的证书、三链提交规则与流水线设计。
GRANDPA 是 Polkadot 使用的最终性部件:它不负责出块,只对区块生产器交来的链投票,并且投的不是某个区块而是“我认为的最佳链前缀”,于是一轮能同时最终化一个到数千个区块。本文讲清最终性部件与共识协议分工、前缀投票的数学口径和它接受的弱同步假设。
默克尔山脉(Merkle Mountain Range)是一种只追加的哈希结构:元素从左侧往右排队,两个子节点到位就合并出一个父节点,整片“山脉”由若干完美的二叉小山组成。它更新便宜、天然适配可剪枝的链上数据,被 Grin、Monero 等工程采用。本文讲清它和标准默克尔树的取舍、峰顶打包与存在性证明。
HoneyBadgerBFT 是 2016 年发表的第一套实用异步拜占庭容错协议:它不做任何超时与网络速度假设,用信息分发编码和异步公共子序列把“等消息”换成“凑份额”,在网络极度拥塞甚至被敌手控制链路时仍保证活性。本文拆解它与 PBFT 式同步假设的路线分歧。
椭圆曲线密钥交换(ECDH)让两方只互发公钥,就能各自算出同一个只有他们知道的共享秘密:你的私钥乘我的公钥,等于我的私钥乘你的公钥。本文讲清这条等式为何成立、它为什么不认证身份、加密连接与 P2P 协议如何靠它建管道,以及 X25519 这类现代实现的选择。
哈希时间锁原子交换号称谁也不占谁便宜,但 2019 年起多篇论文证明:先亮秘密的一方手里握着一份免费的看跌期权——行情暴跌时他可以在最后时刻放弃赎回,只退款不接单。本文讲清 sore loser 攻击的时序结构、Han 等人对公平性的定价分析,以及拆分、加价与对冲等缓解思路。
同一句“这个系统需要可信设置吗”,在不同证明系统里有三种答案:Groth16 要求每套电路单独办一次仪式,PLONK 用一次生成、处处复用的通用参考字符串,Halo2 与 STARK 则干脆不需要任何秘密随机数。本文对比三类方案的信任假设、运维成本与被攻破的后果。
部署合约时代码分两段:负责初始化的 initcode 上限 49152 字节并按每 32 字节收 2 gas 的体检费,部署完成的运行码上限 24576 字节。EIP-3860 在 2023 年上海升级给前者立规矩,起因是 2017 年 geth 曾因巨型 initcode 的跳点分析被卡死。本文把两道关卡的分工、计费与历史事故讲清。
同态加密让服务器在你看不见它、它也看不见你数据的前提下替你算账:加法同态早已用在投票与钱包,全同态(FHE)则要能算任意电路。从 1978 年的“隐私同态”设想到 2009 年 Gentry 的自举构造,本文讲清这条四十年的路线、今天的性能账本,以及它和加密内存池那类方案的分工。
哈希基签名不依赖大数分解或离散对数,只用哈希函数就能签名字,因而被公认为最抗量子的签名路线。从 1979 年 Merkle 的一次性方案,到标准 XMSS、再到 2024 年 NIST 标准化的无状态 SLH-DSA,本文讲清一次性密钥为何致命、树结构怎么把它们拼成公钥,以及“有状态”为什么是运维地雷。