Ripple共識演算法__區塊鏈

1.Ripple的網路結構

Ripple（瑞波）是一種基於互連網的開源支付協議，可以實現去中心化的貨幣兌換、
支付與清算功能。在Ripple的網路中，交易由用戶端（應用）發起，經過追蹤節點
（tracking node）或驗證節點（validating node）把交易廣播到整個網路中。追蹤節點的主
要功能是分發交易資訊以及響應用戶端的賬本請求。驗證節點除包含追蹤節點的所有功能
外，還能夠通過共識協議，在賬本中增加新的賬本執行個體資料。如圖5-5所示是Ripple的共識

過程中節點互動示意圖。 2.Ripple共識演算法

Ripple的共識達成發生在驗證節點之間，每個驗證節點都預先配置了一份可信任節點
名單，稱為UNL（Unique Node List）。在名單上的節點可對交易達成進行投票。每隔幾
秒，Ripple網路將進行如下共識過程：
1）每個驗證節點會不斷收到從網路發送過來的交易，通過與本地賬本資料驗證後，
不合法的交易直接丟棄，合法的交易將匯總成交易候選集（candidate set）。交易候選集
裡面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。
2）每個驗證節點把自己的交易候選集作為提案發送給其他驗證節點。
3）驗證節點在收到其他節點發來的提案後，如果不是來自UNL上的節點，則忽略該
提案；如果是來自UNL上的節點，就會對比提案中的交易和本地的交易候選集，如果有
相同的交易，該交易就獲得一票。在一定時間內，當交易獲得超過50%的票數時，則該交
易進入下一輪。沒有超過50%的交易，將留待下一次共識過程去確認。
4）驗證節點把超過50%票數的交易作為提案發給其他節點，同時提高所需票數的閾
值到60%，重複步驟3）、步驟4），直到閾值達到80%。
5）驗證節點把經過80%UNL節點確認的交易正式寫入本地的賬本資料中，稱為最後

關閉賬本（Last Closed Ledger），即賬本最後（最新）的狀態。

在Ripple的共識演算法中，參與投票節點的身份是事Crowdsourced Security Testing道的，因此，演算法的效率比
PoW等匿名共識演算法要高效，交易的確認時間只需幾秒鐘。當然，這點也決定了該共識算
法只適合於許可權鏈（Permissioned chain）的情境。Ripple共識演算法的拜占庭容錯（BFT）
能力為（n-1）/5，即可以容忍整個網路中20%的節點出現拜占庭錯誤而不影響正確的共
識。