IOTA研究部門最近發佈了快速概率共識模擬器。
今天，我們很高興與您分享有關arxiv的相應研究論文，該論文研究了FPC的各種特性。我們邀請您閱讀這份研究論文。我們還想給您一個簡短的概述，我們獲得了什麼樣的結果。
摘要告訴我們：
本文研究了具有低計算複雜度的無引導二進制多數共識協議。通過計算機模擬，我們表明共識協議的顯式隨機化可以顯著提高針對故障節點和惡意節點的魯棒性。我們為不同類型的網絡拓撲上的各種拜占庭式攻擊策略確定了最佳的隨機性。
讓我們看看這些“花哨”的術語是什麼意思。在當前的IOTA中，協調器達成了共識。Coordicide的一個核心模塊是FPC，一種分佈式共識協議。分佈式共識協議允許網絡系統在集中決策困難、不可能或不想要的情況下就共同意見達成一致。
由於分佈式計算本質上是不可靠的，因此有必要在Noisy的或拜占庭式基礎架構中達成共識。後者相當於存在試圖攻擊協議的惡意節點。Noisy一詞是指可能有故障的節點或可能丟失消息的節點。
FPC 是無領導者的，因為它不需要（選舉產生的）領導人。這樣做的優點是，每個節點都可以在本地更新其意見，而不必等待領導者的協調。在FPC中，每個節點都會查詢其他節點的隨機樣本，並採納大多數人的意見。
在基本版本中，只有兩種可能的意見，因此我們說的是二進制多數共識。以前的協議類中無領導二進制多數共識協議是：簡單多數共識和隨機多數共識。
但是，這些協議很少能保證拜占庭在基礎設施中節點的最終承若。因此，FPC 建議為潛在的惡意攻擊者提供額外的隨機性，作為“ 戰爭迷霧 ”，使攻擊者充其量不可能有效地影響誠實節點。
額外的隨機性是克服拜占庭式失敗的關鍵因素。隨機性由參數β參數化；β越大，協議的隨機性越小。一個主要的興趣是確定允許最大比例的敵對節點的β。在下圖中，我們將協議率繪製為β和敵對節點比例的函數。
協議率為1意味著在100％的模擬中，所有誠實的節點最終都共享相同的意見。協議率為0.9表示在90%的模擬中，所有誠實節點都具有相同的意見，並在10%的情況下，至少有兩個誠實的節點以不同的意見終止了協議。我們看到，在上述情況下，當β= 0.3時允許敵對節點的比例最高。
我們的重點在於FPC在拜占庭基礎設施中的性能。為此，我們提出了明確的對抗策略，這些策略針對結果意見的完整性、對意見的節點的同意，和完全終止協議。其中一些策略在IOTA纏結-FPC共識中也有描述。使用完整性率，協議率和終止率來測量性能。
此外，我們還研究了攻擊過程中協議的動態特性。下圖顯示了多個攻擊情況下未決定節點的演變。我們在a)中看到，即使沒有額外的隨機性（β= 0.5），FPC仍然可以抵抗某些惡意攻擊者。然而，額外的隨機性是至關重要的，正如b)和c)的比較所顯示的那樣。
在FPC論文中，假定每個節點都具有完整的網絡視圖。在考慮多個網絡拓撲時，我們弱化了這一假設，並分析了關於所有其他節點的完整知識的缺乏如何影響達成共識的能力。您還可以查看以前《快速概率共識模擬器》文章以瞭解更多詳細信息。
因此，我們的主要成果之一在摘要的最後一句中得到了很好的總結：
在不同類型的網絡拓撲上，我們確定了各種拜占庭攻擊策略的最佳隨機性。
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作者不是IOTA基金會的成員。他與IOTA研究小組的成員合作撰寫了這篇博客文章。
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