MonadBFT：為高性能區塊鏈打造的新一代共識協議

作者：Harvey C

Category Labs 正式發佈 @monad_xyz 的下一代共識協議 —— MonadBFT。它專為高速度（可達 10,000 筆交易/秒）、安全性以及亞秒級最終確認（sub-second finality）而設計，確保網絡能更高效地在有效區塊上達成共識。

讓我們一同來了解 MonadBFT 的特性👇

💡MonadBFT 的核心亮點💡

MonadBFT 基於經過驗證的管道化 HotStuff（pipelined HotStuff）協議，同時具備以下獨特屬性：

抵禦尾部分叉（Tail-forking resistance）：可有效防止擾亂網絡的區塊重組（reorg）和延遲。

單輪投機最終性（Single-round speculative finality）：加速交易處理、降低延遲。

樂觀響應性（Optimistic responsiveness）：沒有人為延遲，完全依賴於實際網絡速度。

在“快樂路徑”（happy path）下具有線性複雜度（Linear complexity）：隨著驗證者數量的增加，依然可有效擴展。

✅核心創新：尾部分叉阻力

尾部分叉（tail-forking） 是什麼？

當一個已經獲得絕大多數（supermajority）投票的區塊被放棄並被新提案的區塊取代時，就會發生尾部分叉。這並不算嚴格意義上的“硬分叉”，但會在鏈上造成重組和混亂。對於 PoS 而言，這是一個常被忽視、但又十分嚴重的問題。

為什麼尾部分叉會造成危害？

以下是當前測試網中的一個示例：驗證者 Valerie 提議了一個有效區塊。但下一位驗證者 Will 離線了，導致 Valerie 提出的區塊沒有繼續推進，即使 Valerie 沒有任何過錯。

在很多管道化系統中，下一位提議者需要為前一個區塊（Valerie 的區塊）打包投票。如果下一位提議者中斷或者無法執行，那麼前一個區塊也會隨之失敗。

這樣會帶來兩個問題：

不公平：像 Valerie 這樣的誠實驗證者會因為他人的錯誤而失去獎勵或手續費。

糟糕的用戶體驗：一些應用在顯示“Voted”（大約 500ms）和“Finalized”（大約 1s）之間的過渡狀態時，如果遇到尾部分叉就會被回滾，對於高頻交易（HFT）、遊戲和實時應用尤其糟糕！

尾部分叉還可能被惡意利用，帶來 MEV（最大可提取價值） 風險。

一個在線且逐利的驗證者可能與下一位提議者串通，故意讓前一輪提案超時，使原有區塊被放棄，然後再發出新的提案，從而竊取被放棄區塊中的交易與 MEV，這類似“自私挖礦”，會導致網絡不穩定甚至中斷。

✅MonadBFT 的解決方案

MonadBFT 確保任何獲得足夠投票（supermajority 或誠實多數）的區塊最終一定會被確定（finalized）。它是怎麼做到的？

超時消息（timeout messages） 包含對最新已投票區塊的信息。

下一位提議者如果發現前一個區塊尚未最終確定，必須先重新提議那個區塊，而不是任其被放棄。

在前面的示例中，如果 Valerie 提議區塊後，Will 離線了，那麼下一位提議者 Xander 會根據超時消息發現 Valerie 的區塊還沒最終確認：

Xander 先重新提議 Valerie 的區塊。

然後 Xander 再提出自己的區塊。

這樣就保證：

Valerie 的區塊沒有被白白丟棄，

誠實驗證者的努力和獎勵都能得到保障。

➡️總結

MonadBFT 通過抵禦尾部分叉帶來以下好處：

🛡️保護誠實驗證者的工作與獎勵。

⛓️提供更可預測、更穩定的區塊鏈環境。

💸抑制利用重組進行的惡意 MEV 行為。

⚡提升投機最終性的安全性，改善用戶體驗。

當然，這只是 MonadBFT 眾多強大功能的冰山一角。我們會在後續分享中繼續探討更多精彩特性！

想更深入地瞭解 MonadBFT？

📄閱讀博客：https://category.xyz/blogs/monadbft-fast-responsive-fork-resistant-streamlined-consensus

🔬查看論文：https://arxiv.org/abs/2502.20692

更多精彩內容敬請期待！