Monad如何在保持去中心化的同时扩展EVM？ MonadBFT是Monad中使用的共识算法，它是Hotstuff的第一个抗尾叉实现（这是什么意思？） 以下是MonadBFT如何在保持高性能的同时扩展到数千个验证者的方式 🧵

1/7 共识机制 区块链用来确保新块被大多数验证者达成一致的机制。 到目前为止，共识算法无法扩展到几百个验证者以上，因为复杂性通常是基于验证者数量的平方增加。 由于每个验证者都与所有其他验证者进行沟通以达成对区块的共识：n 个验证者 x n 条消息 = n 平方条消息。 因此，随着验证者数量的增加，复杂性显著增加。

2/7 Hotstuff 是一种共识算法，通过避免全对全的消息传递并允许单个“领导者”与所有验证者进行通信，从而可以线性扩展（与验证者数量成正比）。 因此，Hotstuff 的扩展效率优于传统的 PBFT 共识，但它容易受到尾分叉攻击。 MonadBFT 是 Hotstuff 的第一个抗尾分叉实现。

3/7 什么是尾分叉？ 尾分叉发生在下一个领导者（提议下一个区块的验证者）故意或意外地未能在其新区块提案中包含前一个领导者有效区块的QC（合格证书）。(QC代表合格证书，是所有验证者对前一个区块达成一致的证明) 因此，尽管前一个区块是有效的并且得到了大多数支持，但仍然未被提交，最终被孤立或被同一高度的不同区块替代。 这破坏了激励机制：诚实的提议者如果他们的区块被跳过，可能无法获得区块奖励或费用，从而鼓励不公平行为并削弱网络的安全性。

4/7 MonadBFT 是如何工作的？ → 一位领导者（Alice）向所有其他节点广播一个签名的区块提案（fan out），其他节点通过向下一个领导者 Bob 发送签名的证明来确认其有效性（fan in）。 → Bob 将证明汇总成一个“法定证书”（QC） → Bob 将 QC 广播给所有节点，节点通过向第三位领导者（Charlie）发送消息来证明已接收到 QC，Charlie 汇总这些证明。由于这些证明是关于 QC 的，我们称这个新的 QC 为 QC-on-QC。 → Charlie 将 QC-on-QC 发送给每个人。收到 QC-on-QC 后，大家都知道 Alice 的区块已经被最终确认。

5/7 流水线处理 在上述故事中，Bob 和 Charlie 仅发送 QC 或 QC-on-QC，但实际上提案是流水线处理的：Bob 的消息包含了 Alice 的区块的 QC 以及一个新区块的内容。 Charlie 的消息包含了 Bob 的区块的 QC（这是 Alice 的区块的 QC-on-QC），并且还包含了一个新区块的交易。 当验证者为 Bob 的消息发送证明时，他们是在证明 Bob 的区块的有效性和 QC 的有效性。 这种流水线处理提高了网络的吞吐量，因为每个时隙都会生成一个新区块。

6/7 Raptorcast: Monad的区块传播协议 MonadBFT要求领导者将区块提案发送给每个验证者。 然而，区块可能相当大：10,000笔交易/秒 * 200字节/笔交易 = 2 MB/秒。直接发送给200个验证者将需要400 MB/秒。 理想情况下，验证者不应该有如此高的上传带宽。这就是Raptorcast的用武之地。 → 区块由领导者进行纠删编码（纠删编码意味着消息被分解为一组块，并且可以从这些块的足够大子集解码） → 领导者将不同的块集分发给网络中的所有验证者（持有更高股份的验证者会相应地收到更多） → 每个验证者将他们的块重新广播给网络中的所有其他验证者 通过这种方式，整个网络的带宽被用来传播区块提案。