> ## Documentation Index > Fetch the complete documentation index at: https://docs.plasma.org/llms.txt > Use this file to discover all available pages before exploring further. # Консенсус Безопасность Plasma обеспечивает **PlasmaBFT** — высокопроизводительная реализация Fast HotStuff на Rust. Он сочетает безопасность византийско-отказоустойчивого (BFT) консенсуса с финализацией с низкой задержкой, обеспечивая высокую пропускную способность и детерминированные гарантии, необходимые для приложений масштаба стейблкоинов. Консенсус модульный и спроектирован для тесной интеграции с уровнем исполнения Plasma на базе Reth. Финализация блоков достигается за секунды с минимальными накладными расходами на коммуникацию, а выбор валидаторов управляется упрощённой Proof of Stake системой, оптимизированной для производительности и предсказуемого поведения. Механизмы Proof of Stake и формирования комитета находятся в активной разработке. Эта страница описывает планируемую архитектуру, но может измениться. ## Обзор ### Производство блоков и выбор валидаторов Plasma использует механизм Proof of Stake для выбора валидаторов. В отличие от других PoS-сетей, стейкинг-модель Plasma спроектирована для простоты и предсказуемости: * Плохо ведущие себя валидаторы теряют вознаграждения, а не залог * Валидаторы не наказываются за сбои живости * Мы изучаем опциональный стейкинг без блокировки, чтобы позволить вывод стейка без задержки Валидаторы получают вознаграждения за участие в консенсусе и подписание блоков. Плохое поведение обрабатывается через отказ от вознаграждения, а не через уничтожение капитала — это решение принято в соответствии с институциональными ожиданиями и для снижения UX-риска. ### Развёртывание консенсуса Консенсус Plasma будет запущен в три фазы: 1. **Запуск с доверенными валидаторами** Небольшая группа известных валидаторов будет обеспечивать безопасность сети при запуске mainnet, позволяя стабильность и итерацию протокола. 2. **Расширение валидаторов** Набор валидаторов будет масштабироваться для тестирования горизонтальной производительности при больших размерах комитетов и проверки пропускной способности под нагрузкой. 3. **Безразрешительное участие** Plasma откроет доступ валидаторов для публики, обеспечив полную децентрализацию при сохранении гарантий безопасности на уровне протокола. ## Формирование комитета Формирование комитета спроектировано для масштабирования BFT-консенсуса без ухудшения производительности. В PlasmaBFT подмножество валидаторов выбирается для участия в каждом раунде. Это снижает накладные расходы на коммуникацию и избегает квадратичной сложности all-to-all-сообщений. Валидаторы выбираются через криптографически безопасный, взвешенный по стейку случайный процесс. Выбор детерминирован, проверяем и устойчив к Sybil-атакам. Каждый валидатор в комитете заранее известен для раунда, что позволяет эффективно проверять подписи и обнаруживать эквивокацию без дополнительной коммуникации. ## Наказание вознаграждений, а не стейка Plasma намеренно избегает карательного слешинга стейка. Вместо этого мы полагаемся на **слешинг вознаграждений**, при котором валидаторы, ведущие себя неправильно или не участвующие, теряют вознаграждения за блоки без потери капитала. Это решение отражает три цели: 1. **Снижение риска пользователя**: непредвиденная потеря капитала неприемлема в институциональных контекстах. 2. **Соответствие реальным системам**: плохая производительность ведёт к меньшей доходности, а не к полной потере средств. 3. **Поощрение рационального поведения**: если плохое поведение снижает ожидаемые доходы, рациональные валидаторы следуют протоколу. Слешинг вознаграждений обеспечивает отказоустойчивость и устойчивость, не отговаривая валидаторов от участия. ## Обзор HotStuff **HotStuff** — это современный BFT-протокол консенсуса, улучшающий более ранние модели, такие как Tendermint, за счёт снижения накладных расходов на коммуникацию и обеспечения отзывчивости. В основе: * HotStuff работает в раундовой структуре, основанной на лидере * Валидаторы голосуют за предлагаемые блоки * После сбора кворума голосов формируется **Quorum Certificate (QC)** * QCs объединяются в цепочку для доказательства финализации и поддержания безопасности HotStuff повышает эффективность благодаря: * **Линейной сложности коммуникации** * **Отзывчивости без фиксированных задержек** * **Безопасной и быстрой смене лидеров** Эти свойства делают его идеальным для высокочастотных цепочек, таких как Plasma. ## PlasmaBFT PlasmaBFT — это конвейерная реализация Fast HotStuff на Rust. Он сохраняет гарантии безопасности классического BFT, но оптимизирован для более быстрых путей коммита и меньшей задержки. ### **Ключевые свойства дизайна** * **Быстрый путь два-цепочного коммита** В обычном случае блоки могут финализироваться после двух последовательных QC. Третья фаза избегается, если не требуется, что снижает задержку раундов. * **Размер кворума и безопасность** PlasmaBFT требует `n ≥_3f + 1`, где f — количество византийских валидаторов. Размер кворума `q = 2f + 1`. Это гарантирует, что два конфликтующих блока не могут быть оба финализированы, если только более трети валидаторов не являются вредоносными. * **Агрегация подписей и QC** QC состоят из агрегированных подписей валидаторов и кодируют доказательство того, что валидаторы согласны с блоком. Когда QC строятся друг на друге, они могут установить финализацию. $QC(b_v) ← QC(b_v+1) ← QC(b_v+2) ← ...$ * **Высокая пропускная способность** PlasmaBFT может финализировать тысячи транзакций в секунду во внутренних бенчмарках благодаря конвейеризации и минимальной сложности сообщений. ### Конвейеризация PlasmaBFT поддерживает конвейеризацию, позволяя начать предложение нового блока, пока предыдущий блок ещё фиксируется. Это увеличивает пропускную способность за счёт перекрытия шагов предложения блока и финализации. ### Смена представлений и AggQC Когда лидер выходит из строя или происходит смена представления, PlasmaBFT использует **агрегированные QC (AggQC)** для поддержания живости и предотвращения эквивокации. * Валидаторы отправляют свой последний QC новому лидеру * Новый лидер агрегирует их в AggQC * Это устанавливает самый высокий известный блок и позволяет безопасное продвижение Это отличается от схем пороговых подписей или сертификатов таймаута (например, Jolteon, Ditto), но достигает тех же целей безопасности с меньшим количеством проверок подписей. ## Сводка PlasmaBFT — это основа цепочки Plasma. Он сочетает теоретическую силу BFT-консенсуса с прагматичной инженерией производительности, обеспечивая: * Финализацию за секунды * Высокую пропускную способность под нагрузкой * Устойчивость к сбоям без чрезмерного наказания честных участников * Архитектуру, построенную для масштаба без компромисса с безопасностью Эта модель консенсуса даёт Plasma основу, необходимую для поддержки приложений на основе стейблкоинов в глобальном объёме, оставаясь при этом согласованной с ожиданиями как разработчиков, так и институтов. ## **Литература** * J. Kwon, “Tendermint: Consensus without mining,” Draft v. 0.6, Fall, vol. 1, no. 11, pp. 1–11, 2014. Available: [https://tendermint.com/static/docs/tendermint.pdf](https://tendermint.com/static/docs/tendermint.pdf) * D. Malkhi and K. Nayak, “HotStuff-2: Optimal Two-Phase Responsive BFT,” 2023, 2023/397. \[Online]. Available: [https://eprint.iacr.org/2023/397](https://eprint.iacr.org/2023/397) * M. M. Jalalzai, J. Niu, C. Feng, and F. Gai, “Fast-HotStuff: A Fast and Robust BFT Protocol for Blockchains,” IEEE Trans. Dependable and Secure Comput., vol. 21, no. 4, pp. 2478–2493, Jul. 2024, doi: 10.1109/TDSC.2023.3308848. [Available online](https://www.researchgate.net/profile/Mohammad_Mussadiq_Jalalzai/publication/344828409_Fast-HotStuff_A_Fast_and_Resilient_HotStuff_Protocol/links/61e724eac5e3103375a37c76/Fast-HotStuff-A-Fast-and-Resilient-HotStuff-Protocol.pdf). * R. Gelashvili, L. Kokoris-Kogias, A. Sonnino, and Z. Xiang, “Jolteon and Ditto: Network-Adaptive Efficient Consensus with Asynchronous Fallback,” Financial Cryptography and Data Security, p. 32, 2022. Available: [https://arxiv.org/pdf/2106.10362](https://arxiv.org/pdf/2106.10362) * M. Yin, D. Malkhi, M. K. Reiter, G. G. Gueta, and I. Abraham, “HotStuff: BFT Consensus with Linearity and Responsiveness,” in Proceedings of the 2019 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing, PODC ’19, New York, NY, USA, Jul. 2019, pp. 347–356. Available: [https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3293611.3331591](https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3293611.3331591) * S. Nakamoto, “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System,” 2008. Available: [https://bitcoin.org/bitcoin.pdf](https://bitcoin.org/bitcoin.pdf) * M. Castro and B. Liskov, “Practical Byzantine Fault Tolerance,” in Proceedings of the Third Symposium on Operating Systems Design and Implementation, OSDI ’99, Berkeley, CA, USA: USENIX Association, 1999, pp. 173–186. \[Online]. Available: [https://www.usenix.org/legacy/publications/library/proceedings/osdi99/full\_papers/castro/castro.ps](https://www.usenix.org/legacy/publications/library/proceedings/osdi99/full_papers/castro/castro.ps)