Ripple 是什么？

1.Ripple 的網(wǎng)絡結構

Ripple（瑞波）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的開源支付協(xié)議，可以實現(xiàn)去中心化的貨幣兌換、支付與清算功能。在 Ripple 的網(wǎng)絡中，交易由客戶端（應用）發(fā)起，經(jīng)過追蹤節(jié)點（tracking node）或驗證節(jié)點（validatingnode）把交易廣播到整個網(wǎng)絡中。追蹤節(jié)點的主要功能是分發(fā)交易信息以及響應客戶端的賬本請求。驗證節(jié)點除包含追蹤節(jié)點的所有功能外，還能夠通過共識協(xié)議，在賬本中增加新的賬本實例數(shù)據(jù)。

2.Ripple 共識算法

Ripple 的共識達成發(fā)生在驗證節(jié)點之間，每個驗證節(jié)點都預先配置了一份可信任節(jié)點名單，每個驗證節(jié)點都預先配置了一份可信任節(jié)點名單，稱為 UNL（Unique Node List）。在名單上的節(jié)點可對交易達成進行投票。每隔幾秒，Ripple 網(wǎng)絡將進行如下共識過程：

1）每個驗證節(jié)點會不斷收到從網(wǎng)絡發(fā)送過來的交易，通過與本地賬本數(shù)據(jù)驗證后，不合法的交易直接丟棄，合法的交易將匯總成交易候選集（candidate set）。交易候選集里面還包括之前共識過程無法確認而遺留下來的交易。

2）每個驗證節(jié)點把自己的交易候選集作為提案發(fā)送給其他驗證節(jié)點。

3）驗證節(jié)點在收到其他節(jié)點發(fā)來的提案后，如果不是來自 UNL上的節(jié)點，則忽略該提案；如果是來自 UNL 上的節(jié)點，就會對比提案中的交易和本地的交易候選 候選集，如果有相同的交易，該交易就獲得一票。在一定時間內(nèi)，當交易獲得超過 50%的票數(shù)時，則該交易進入下一輪。沒有超過 50%的交易，將留待下一次共識過程去確認。

4）驗證節(jié)點把超過 50%票數(shù)的交易作為提案發(fā)給其他節(jié)點，同時提高所需票數(shù)的閾值到 60%，重復步驟 3）步驟 4），直到閾值達到 80%。

5）驗證節(jié)點把經(jīng)過 80%UNL 節(jié)點確認的交易正式寫入本地的賬本數(shù)據(jù)中，稱為最后關閉賬本（Last Closed Ledger），即賬本最后（最新）的狀態(tài)。

圖1

圖2

上圖是共識算法流程，我們 SCRY 的 Using AuthenTIcaTIon in CertificaTIon agreement Based Swarm Intelligence 集群智能認證，群體認證數(shù)據(jù)簽名也是基于 Ripple 變種。

在 Ripple 的共識算法中，參與投票節(jié)點的身份是事先知道的，因此，算法的效率比 PoW 等匿名共識算法要高效，交易的確認時間只需幾秒鐘。當然，這點也決定了該共識算法只適合于權限鏈（Permissioned chain）的場景。Ripple 共識算法的拜占庭容錯（BFT）能力為（n-1）/5，即可以容忍整個網(wǎng)絡中 20%的節(jié)點出現(xiàn)拜占庭錯誤而不影響正確的共識。