¿Cómo escala Monad la EVM mientras preserva la descentralización? MonadBFT es el algoritmo de consenso utilizado en Monad, es la primera implementación resistente a la horquilla de cola de Hotstuff (¿qué significa eso?) Así es como MonadBFT puede escalar a 1000 validadores mientras tiene un 🧵 rendimiento

1/7 Mecanismos de consenso El mecanismo que utilizan las cadenas de bloques para asegurarse de que la mayoría de los validadores acuerden nuevos bloques. Los algoritmos de consenso hasta ahora no pueden escalar más allá de unos pocos cientos de validadores, ya que la complejidad aumenta en función del cuadrado del número de validadores (en la mayoría de los casos) Dado que cada validador habla con todos los demás validadores para acordar los bloques: n validadores x n mensajes = n-mensajes al cuadrado. Por lo tanto, la complejidad aumenta significativamente con el número de validadores.

2/7 Hotstuff es un algoritmo de consenso que puede escalar linealmente (directamente proporcional al número de validadores) evitando el mensaje de todos a todos y permitiendo que un solo "líder" se comunique con todos los validadores para obtener consenso. Por lo tanto, Hotstuff puede escalar de manera más eficiente que el consenso tradicional de PBFT, pero es vulnerable a los ataques de horquilla de cola. MonadBFT es la primera implementación resistente a la horquilla de cola de Hotstuff.

3/7 ¿Qué es la horquilla trasera? La bifurcación de cola ocurre cuando el siguiente líder (validador que propone el siguiente bloque), intencional o accidentalmente no incluye el control de calidad del bloque válido del líder anterior en su propuesta para el nuevo bloque. (QC significa certificado de quórum, que es una prueba de que todos los validadores han acordado el bloque anterior) Como resultado, el bloque anterior, a pesar de ser válido y tener un apoyo mayoritario, no se confirma y finalmente queda huérfano o se reemplaza por un bloque diferente a la misma altura. Esto interrumpe el mecanismo de incentivos: los proponentes honestos pueden no recibir recompensas o tarifas de bloque si se omite su bloqueo, fomentando un comportamiento injusto y debilitando la seguridad de la red.

4/7 ¿Cómo funciona MonadBFT? → Un líder (Alice) transmite una propuesta de bloque firmada a todos los demás nodos (fan out), quienes reconocen su validez enviando una certificación firmada al siguiente líder Bob (fan in). → Bob agrega las certificaciones en un "Certificado de quórum" (QC) → Bob transmite el QC a todos los nodos, quienes dan fe de haberlo recibido enviando un mensaje al 3er líder (Charlie) que agrega esas certificaciones. Dado que las certificaciones se refieren a un control de calidad, llamamos a este nuevo control de calidad un control de calidad sobre control de calidad. → Charlie envía el control de calidad a todos. Al recibir el QC-on-QC, todos saben que el bloqueo de Alice ha sido finalizado.

5/7 Canalización En la historia anterior, Bob y Charlie solo envían QC o QC sobre QC, pero en realidad las propuestas se canalizan: el mensaje de Bob contiene tanto el QC para el bloque de Alice como también el contenido de un nuevo bloque. El mensaje de Charlie contiene el control de calidad del bloque de Bob (que es un control de calidad para el bloque de Alice) y también contiene las transacciones de un nuevo bloque. Cuando los validadores envían una certificación para el mensaje de Bob, están dando fe tanto de la validez del bloque de Bob como de la validez del control de calidad. Esta canalización aumenta el rendimiento de la red, ya que en cada ranura se produce un nuevo bloque.

6/7 Raptorcast: Protocolo de propagación de bloques de Monad MonadBFT requiere que el líder envíe propuestas de bloque a cada validador. Sin embargo, los bloques pueden ser bastante grandes: 10.000 transacciones/s * 200 bytes/tx = 2 MB/s. Enviar directamente a 200 validadores requeriría 400 MB/s. Idealmente, los validadores no deberían tener un ancho de banda de carga tan alto. Aquí es donde entra Raptorcast. → Los bloques son codificados por el líder (la codificación de borrado significa que el mensaje se divide en un conjunto de fragmentos y se puede decodificar a partir de un subconjunto lo suficientemente grande de estos fragmentos) → El líder distribuye un conjunto diferente de fragmentos a todos los validadores de la red (los validadores de mayor participación reciben proporcionalmente más) → Cada validador retransmite sus fragmentos a todos los demás validadores de la red De esta manera, todo el ancho de banda de la red se utiliza para propagar propuestas de bloques.