MonadBFT: A new generation of consensus protocol for high-performance blockchains

MonadBFT 可以通过抵御尾部分叉提供更可预测、更稳定的Blockchainenvironment.

作者:Harvey C

Category Labs 正式发布 @monad_xyz 的下一代共识协议 —— MonadBFT。它专为高速度(可达 10,000 笔交易/秒)、Safety性以及亚秒级最终确认(sub-second finality)而设计,确保网络能更高效地在有效区块上达成共识。

让我们一同来了解 MonadBFT 的特性

MonadBFT 的核心亮点

MonadBFT 基于经过验证的管道化 HotStuff(pipelined HotStuff)协议,同时具备以下独特属性:

抵御尾部分叉(Tail-forking resistance):可有效防止扰乱网络的区块重组(reorg)和延迟。

单轮投机最终性(Single-round speculative finality):加速交易处理、降低延迟。

乐观响应性(Optimistic responsiveness):没有人为延迟,完全依赖于实际网络速度。

在“快乐路径”(happy path)下具有线性复杂度(Linear complexity):随着验证者数量的增加,依然可有效扩展。

✅核心创新:尾部分叉阻力

尾部分叉(tail-forking) 是什么?

当一个已经获得绝大多数(supermajority)投票的区块被放弃并被新提案的区块取代时,就会发生尾部分叉。这并不算严格意义上的“硬分叉”,但会在链上造成重组和混乱。对于 PoS 而言,这是一个常被忽视、但又十分严重的问题。

为什么尾部分叉会造成危害?

以下是当前测试网中的一个示例:验证者 Valerie 提议了一个有效区块。但下一位验证者 Will 离线了,导致 Valerie 提出的区块没有继续推进,即使 Valerie 没有任何过错。

在很多管道化系统中,下一位提议者需要为前一个区块(Valerie 的区块)打包投票。如果下一位提议者中断或者无法执行,那么前一个区块也会随之失败。

MonadBFT:为高性能区块链打造的新一代共识协议

这样会带来两个问题:

不公平:像 Valerie 这样的诚实验证者会因为他人的错误而失去奖励或手续费。

糟糕的用户体验:一些应用在显示“Voted”(大约 500ms)和“Finalized”(大约 1s)之间的过渡状态时,如果遇到尾部分叉就会被回滚,对于高频交易(HFT)、游戏和实时应用尤其糟糕!

尾部分叉还可能被恶意利用,带来 MEV(最大可提取价值) 风险。

一个在线且逐利的验证者可能与下一位提议者串通,故意让前一轮提案超时,使原有区块被放弃,然后再发出新的提案,从而steal取被放弃区块中的交易与 MEV,这类似“自私挖矿”,会导致网络不稳定甚至中断。

✅MonadBFT 的解决方案

MonadBFT 确保任何获得足够投票(supermajority 或诚实多数)的区块最终一定会被确定(finalized)。它是怎么做到的?

超时消息(timeout messages) 包含对最新已投票区块的信息。

下一位提议者如果发现前一个区块尚未最终确定,必须先重新提议那个区块,而不是任其被放弃。

在前面的示例中,如果 Valerie 提议区块后,Will 离线了,那么下一位提议者 Xander 会根据超时消息发现 Valerie 的区块还没最终确认:

Xander 先重新提议 Valerie 的区块。

然后 Xander 再提出自己的区块。

这样就保证:

Valerie 的区块没有被白白丢弃,

诚实验证者的努力和奖励都能得到保障。

➡️总结

MonadBFT 通过抵御尾部分叉带来以下好处:

️保护诚实验证者的工作与奖励。

⛓️提供更可预测、更稳定的Blockchainenvironment.

抑制利用重组进行的恶意 MEV 行为。

⚡提升投机最终性的Safety性,改善用户体验。

当然,这只是 MonadBFT 众多强大功能的冰山一角。我们会在后续分享中继续探讨更多精彩特性!

想更深入地了解 MonadBXiaobai NavigationFT?

阅读博客:https://category.xyz/blogs/monadbft-fast-responsive-fork-resistant-streamlined-consensus

查看论文:https://arxiv.org/abs/2502.20692

更多精彩内容敬请期待!

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