PBFT

PBFT敌手模型为 n = 3f + 1，网络模型为部分同步网络

包含两部分：

1、分布式共识达成：预准备（pre-prepare）、准备（prepare）、承诺（commit）三个步骤

2、视图转换——当主节点出现问题不能及时处理数据请求时，其他备份节点发起视图转换，转换成功的新主节点开始工作

PBFT 分布式共识达成过程：

1、请求（propose）----- 客户端上传请求信息 m 至网络中的节点，包括主节点和其他备份节点

2、预准备（pre-prepare）------主节点收到客户端上传的请求消息 m ，赋予消息序列号 s，计算得到预准备消息（pre-prepare，H（m）,s,v）,其中 H(*) 是单项哈希函数，v 代表此时的视图（view）,视图一般用于记录主节点的更替，主节点发生更替时，视图 +1 ，消息发送者节点在发送消息前需要利用自己私钥对消息实施数字签名，主节点将预准备消息发送给其他备份节点。

3、准备（prepare）------备份节点收到主节点的预准备消息，验证 H(m) 的合法性，（即对视图 v 和序列号 s 来说，备份节点之前并未收到其他节点消息）验证通过后，备份节点计算准备消息（prepare，H(m)，s，v）并将其在全网广播。同时，所有节点收集准备消息，如果收集到合法准备的消息大于等于 2f +1 个，则将其组成准备凭证

4、承诺（commit）------如果在准备阶段中，节点收集到足够的准备消息并生成了准备凭证，那么将节点计算承诺消息（commit，s，v）并广播，将消息 m 放入到本地日志中，同时，节点收集网络中的承诺消息，如果收到的合法承诺消息数量大于等于 2f + 1,那么将其组成承诺凭证，证明消息 m 完成最终承诺

5、答复（reply）------备份节点和主节点中任意收集到足够承诺消息并组成承诺凭证的节点，将承诺凭证作为消息 m 的答复发送给客户端，客户端确认消息 m 的最终承诺

视图转化过程：

1、视图转换信息广播------备份节点 i 的当前视图 v ，当前稳定检查点 S* ,对于稳定检查点 S* 的凭证 C。U 为节点 i 当前视图下，序列号大于 S*，且已经形成准备凭证的消息集合。节点 i 计算视图转换消息：vci : (view-change, v + 1, S∗, C, U, i),，并将其在全网广播

2、视图转换确认------备份节点收集对视图 v+1 的转换消息并验证其合法性，验证通过后计算视图转换确认消息 vcai：（view-change-ack，v+1，i，j，H(vcj)）。其中 i 是当前备份节点，j 是发送视图转换消息 vcj 的节点，H(vcj) 是视图转换消息的摘要。vcai 消息相当于对每个节点发出的视图转换消息的确认。备份节点将消息 vcai 直接发送给视图 v+1 对应的新的主节点。视图 v+1 的主节点由轮转方式决定

3、新视图广播-------对于每个视图转换消息，如节点 j 的消息 vcj ，如果 vcj 合法，则其他节点将会向主节点发送对 vcj 的视图转换确认消息，因此当主节点收集到 2f - 1 个对 vcj 的视图转换确认消息，则可认为 vcj 有效，并将 vcj 和其对应的视图转换确认消息放入集合 S 中。主节点收集其他节点的有效视图转换消息，如果 S 中消息不少于 2f 个，则主节点计算新视图消息 nv：（new-view，v+1，S，U*）