波卡特色的混合共識機制：BABE和GRANDPA_GRAND:RAN

“波卡知識圖譜”是我們針對波卡從零到一的入門級文章，我們嘗試從波卡最基礎的部分講起，為大家提供全方位了解波卡的內容，當然這是一項巨大的工程，也充滿了挑戰，然而我們希望通過這樣的努力讓大家能夠正確認知波卡，也讓不了解波卡的人方便快速掌握波卡相關知識，今天是該欄目的第28期，波卡本質上是一個元協議，而波卡網絡通常也會用到兩個共識協議：BABE和GRANDPA。

波卡本質上是一個區塊鏈元協議，它與幾乎所有其他協議的做法都不同，在協議中很難改變的東西實際上非常少。

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說到波卡的共識協議，會用到GRANDPA和BABE這兩種協議，是一個混合共識的兩個方面。它們保證了波卡網絡能夠持續的出塊并且不易分叉，也不會有延緩交易的風險。混合共識是一種在波卡中獲得BABE和GRANDPA的好處的方法。通過結合這兩種機制，就如同是波卡網絡中的一種法律法規，只要按照規則就能保證中繼鏈的穩定運行。

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BABE

BABE，是波卡的一種出塊機制，中文名稱是區塊鏈擴展的盲分配，它是在驗證者節點之間運行并確定新區塊作者的區塊生產機制。

BABE根據權益并使用波卡的隨機循環為驗證者分配區塊。簡單來說就是推動網絡不斷出塊，確保網絡向前運行發展。

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由于波卡的隨機性機制，會使得多個驗證者可能是同一插槽的候選者。或者是在某些時候，一個插槽可能是空的，導致出塊時間不一致。

因此BABE也是每個插槽多重驗證和沒有驗證者插槽兩個問題的一種解決方案。另外，SASSAFRAS是BABE的擴展，充當著恒定時間塊生產協議，試圖通過確保以時間常數間隔準確生成一個塊來解決BABE的缺點。

GRANDPA

GRANDPA是為波卡中繼鏈實現最終確定性的工具。只要2/3的節點是誠實的，并且可以在異步環境中處理1/5的拜占庭節點，它就可以在部分同步網絡模型中工作。

它是一種鏈生成機制，可以快速確認一段時間內一段鏈的有效性，避免了鏈的分岔或回滾，保證網絡有一個穩定的處理速度。

一個顯著的區別是，GRANDPA在鏈上而不是塊上達成協議，即使在長期的網絡分區或其他網絡故障之后，也大大加快了最終確定的過程。

換句話說，只要超過2/3的驗證者證明了包含某個區塊的鏈，所有通向該區塊的區塊就會立即結束。

后記

BABE憑借提供確定性概率而單獨使用，也可以和GRANDPA這樣的最終確定性工具結合使用，波卡采用的就是這樣的混合共識機制。

中繼鏈作為波卡的核心節點，網絡的穩定性和安全性對波卡而言是至關重要的因素。從本質上來說，波卡網絡的安全性事需要維持網絡持續穩定的運行并保證網絡不掉線，在持續出塊的基礎上減少硬分叉的情況。

混合共識機制不僅是避免出現分叉，還需要再出現分岔時，通過數據回滾來找尋問題的根源所在，其次在保證網絡速度之后，也減少了延遲交易和被攻擊的風險。

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