Monad 如何在保持去中心化的同時擴展 EVM？ MonadBFT 是 Monad 中使用的共識算法，它是 Hotstuff 的首個抗尾叉實現（這是什麼意思？） 以下是 MonadBFT 如何在保持性能的同時擴展到數千個驗證者的方式 🧵

1/7 共識機制 區塊鏈用來確保新區塊獲得大多數驗證者同意的機制。 到目前為止，共識算法無法擴展到超過幾百個驗證者，因為複雜性隨著驗證者數量的平方增加（在大多數情況下）。 由於每個驗證者都需要與所有其他驗證者進行交流以達成對區塊的共識：n 個驗證者 x n 條消息 = n 平方條消息。 因此，隨著驗證者數量的增加，複雜性顯著增加。

2/7 Hotstuff 是一種共識算法，通過避免全對全的消息傳遞，並允許一個單一的「領導者」與所有驗證者進行通信以達成共識，從而可以線性擴展（與驗證者的數量成正比）。 因此，Hotstuff 的擴展效率比傳統的 PBFT 共識更高，但它對尾部分叉攻擊是脆弱的。 MonadBFT 是 Hotstuff 的首個抗尾部分叉的實現。

3/7 什麼是尾叉（tailforking）？ 尾叉發生在下一位領導者（提議下一個區塊的驗證者）故意或意外地未能在他們的新區塊提案中包含前一位領導者有效區塊的QC（法定人數證明）。(QC代表法定人數證明，這是所有驗證者已同意前一個區塊的證明) 因此，儘管前一個區塊是有效的並且得到了大多數支持，但仍然未被提交，最終被孤立或被同一高度的不同區塊取代。 這擾亂了激勵機制：誠實的提議者如果他們的區塊被跳過，可能無法獲得區塊獎勵或手續費，這鼓勵了不公平行為並削弱了網絡的安全性。

4/7 MonadBFT 是如何運作的？ → 一位領導者（Alice）向所有其他節點廣播一個簽名的區塊提案（fan out），其他節點通過向下一位領導者 Bob 發送簽名的證明來確認其有效性（fan in）。 → Bob 將這些證明匯總成一個「法定證明」（Quorum Certificate, QC） → Bob 將 QC 廣播給所有節點，這些節點通過向第三位領導者（Charlie）發送消息來證明已收到 QC，Charlie 會匯總這些證明。由於這些證明是關於 QC 的，我們稱這個新的 QC 為 QC-on-QC。 → Charlie 將 QC-on-QC 發送給每個人。收到 QC-on-QC 後，大家都知道 Alice 的區塊已經被最終確定。

5/7 管道化 在上述故事中，Bob 和 Charlie 只發送 QC 或 QC-on-QC，但實際上提案是管道化的：Bob 的消息包含了 Alice 區塊的 QC 以及一個新區塊的內容。 Charlie 的消息包含了 Bob 區塊的 QC（這是 Alice 區塊的 QC-on-QC），並且還包含了一個新區塊的交易。 當驗證者對 Bob 的消息發送證明時，他們是在證明 Bob 區塊的有效性以及 QC 的有效性。 這種管道化提高了網絡的吞吐量，因為每個時隙都會產生一個新區塊。

6/7 Raptorcast: Monad 的區塊傳播協議 MonadBFT 要求領導者將區塊提案發送給每個驗證者。 然而，這些區塊可能相當大：10,000 筆交易/秒 * 200 字節/交易 = 2 MB/秒。直接發送給 200 個驗證者將需要 400 MB/秒。 理想情況下，驗證者不應該有如此高的上傳帶寬。這就是 Raptorcast 的用武之地。 → 區塊由領導者進行擦除編碼（擦除編碼意味著消息被分解為一組塊，並且可以從這些塊的足夠大子集進行解碼） → 領導者將不同的塊集分發給網絡中的所有驗證者（持有更高股份的驗證者會相應地獲得更多） → 每個驗證者將他們的塊重新廣播給網絡中的所有其他驗證者 這樣，整個網絡的帶寬都被用來傳播區塊提案。