MonadBFT: Протокол консенсуса нового поколения, разработанный для высокопроизводительных блокчейнов

Автор: Harvey C

Category Labs официально представила протокол консенсуса следующего поколения для @monad_xyz —— MonadBFT. Он разработан для высокой скорости (до 10 000 транзакций в секунду), безопасности и окончательного подтверждения менее чем за секунду (sub-second finality), обеспечивая более эффективное достижение консенсуса сетью по валидным блокам.

Давайте вместе рассмотрим особенности MonadBFT👇

💡Ключевые особенности MonadBFT💡

MonadBFT основан на проверенном протоколе конвейеризированного HotStuff (pipelined HotStuff) и обладает следующими уникальными свойствами:

Устойчивость к ответвлению в хвосте (Tail-forking resistance): эффективно предотвращает реорганизацию блоков (reorg) и задержки, нарушающие работу сети.

Спекулятивная окончательность за один раунд (Single-round speculative finality): ускоряет обработку транзакций и снижает задержку.

Оптимистичная отзывчивость (Optimistic responsiveness): отсутствие искусственных задержек, полная зависимость от реальной скорости сети.

Линейная сложность (Linear complexity) на “счастливом пути” (happy path): эффективное масштабирование даже с увеличением количества валидаторов.

✅Ключевая инновация: устойчивость к ответвлению в хвосте

Что такое ответвление в хвосте (tail-forking)?

Ответвление в хвосте происходит, когда блок, уже получивший подавляющее большинство (supermajority) голосов, отбрасывается и заменяется новым предложенным блоком. Это не является “хардфорком” в строгом смысле, но вызывает реорганизацию и хаос в цепи. Для PoS это часто игнорируемая, но очень серьезная проблема.

Почему ответвление в хвосте вредно?

Вот пример из текущей тестовой сети: валидатор Valerie предложил валидный блок. Но следующий валидатор Will оказался оффлайн, что привело к тому, что блок Valerie не был продвинут дальше, несмотря на то, что Valerie не была виновата.

Во многих конвейеризированных системах следующий предложитель должен упаковать голоса для предыдущего блока (блока Valerie). Если следующий предложитель прерывается или не может выполнить действие, предыдущий блок также проваливается.

Это создает две проблемы:

Несправедливость: честные валидаторы, такие как Valerie, могут потерять вознаграждения или комиссии из-за ошибок других.

Плохой пользовательский опыт: некоторые приложения отображают переходное состояние между “Voted” (около 500 мс) и “Finalized” (около 1 с), и если происходит ответвление в хвосте, оно откатывается, что особенно плохо для высокочастотной торговли (HFT), игр и приложений реального времени!

Ответвление в хвосте также может быть использовано злоумышленниками, создавая риски MEV (максимально извлекаемая ценность).

Валидатор, находящийся онлайн и стремящийся к прибыли, может вступить в сговор со следующим предложителем, намеренно допустив истечение времени предложения предыдущего раунда, чтобы исходный блок был отброшен, а затем отправить новое предложение, тем самым похищая транзакции и MEV из отброшенного блока; это похоже на “эгоистичный майнинг” и может привести к нестабильности сети или даже ее остановке.

✅Решение MonadBFT

MonadBFT гарантирует, что любой блок, получивший достаточное количество голосов (supermajority или честное большинство), в конечном итоге будет подтвержден (finalized). Как это работает?

Сообщения о тайм-ауте (timeout messages) содержат информацию о последнем проголосовавшем блоке.

Если следующий предложитель обнаруживает, что предыдущий блок еще не окончательно подтвержден, он должен сначала повторно предложить этот блок, а не позволять ему быть отброшенным.

В предыдущем примере, если после того как Valerie предложила блок, Will оказался оффлайн, то следующий предложитель Xander обнаружит через сообщения о тайм-ауте, что блок Valerie еще не окончательно подтвержден:

Сначала Xander повторно предлагает блок Valerie.

Затем Xander предлагает свой собственный блок.

Это гарантирует:

Блок Valerie не будет отброшен впустую,

Усилия и вознаграждения честных валидаторов будут защищены.

➡️Итоги

Устойчивость к ответвлению в хвосте в MonadBFT обеспечивает следующие преимущества:

🛡️Защита работы и вознаграждений честных валидаторов.

⛓️Обеспечение более предсказуемой и стабильной среды блокчейна.

💸Сдерживание злонамеренных действий MEV, использующих реорганизацию.

⚡Повышение безопасности спекулятивной окончательности и улучшение пользовательского опыта.

Конечно, это лишь верхушка айсберга множества мощных функций MonadBFT. Мы продолжим обсуждать другие захватывающие функции в будущих публикациях!

Хотите узнать больше о MonadBFT?

📄Читать блог: https://category.xyz/blogs/monadbft-fast-responsive-fork-resistant-streamlined-consensus

🔬Посмотреть статью: https://arxiv.org/abs/2502.20692

Ждите больше захватывающего контента!