MonadBFT：为高性能区块链打造的新一代共识协议

作者：Harvey C

Category Labs 正式发布 @monad_xyz 的下一代共识协议 —— MonadBFT。它专为高速度（可达 10,000 笔交易/秒）、安全性以及亚秒级最终确认（sub-second finality）而设计，确保网络能更高效地在有效区块上达成共识。

让我们一同来了解 MonadBFT 的特性

MonadBFT 的核心亮点

MonadBFT 基于经过验证的管道化 HotStuff（pipelined HotStuff）协议，同时具备以下独特属性：

抵御尾部分叉（Tail-forking resistance）：可有效防止扰乱网络的区块重组（reorg）和延迟。

单轮投机最终性（Single-round speculative finality）：加速交易处理、降低延迟。

乐观响应性（Optimistic responsiveness）：没有人为延迟，完全依赖于实际网络速度。

在“快乐路径”（happy path）下具有线性复杂度（Linear complexity）：随着验证者数量的增加，依然可有效扩展。

核心创新：尾部分叉阻力

尾部分叉（tail-forking） 是什么？

当一个已经获得绝大多数（supermajority）投票的区块被放弃并被新提案的区块取代时，就会发生尾部分叉。这并不算严格意义上的“硬分叉”，但会在链上造成重组和混乱。对于 PoS 而言，这是一个常被忽视、但又十分严重的问题。

为什么尾部分叉会造成危害？

以下是当前测试网中的一个示例：验证者 Valerie 提议了一个有效区块。但下一位验证者 Will 离线了，导致 Valerie 提出的区块没有继续推进，即使 Valerie 没有任何过错。

在很多管道化系统中，下一位提议者需要为前一个区块（Valerie 的区块）打包投票。如果下一位提议者中断或者无法执行，那么前一个区块也会随之失败。

这样会带来两个问题：

不公平：像 Valerie 这样的诚实验证者会因为他人的错误而失去奖励或手续费。

糟糕的用户体验：一些应用在显示“Voted”（大约 500ms）和“Finalized”（大约 1s）之间的过渡状态时，如果遇到尾部分叉就会被回滚，对于高频交易（HFT）、游戏和实时应用尤其糟糕！

尾部分叉还可能被恶意利用，带来 MEV（最大可提取价值） 风险。

一个在线且逐利的验证者可能与下一位提议者串通，故意让前一轮提案超时，使原有区块被放弃，然后再发出新的提案，从而窃取被放弃区块中的交易与 MEV，这类似“自私挖矿”，会导致网络不稳定甚至中断。

MonadBFT 的解决方案

MonadBFT 确保任何获得足够投票（supermajority 或诚实多数）的区块最终一定会被确定（finalized）。它是怎么做到的？

超时消息（timeout messages） 包含对最新已投票区块的信息。

下一位提议者如果发现前一个区块尚未最终确定，必须先重新提议那个区块，而不是任其被放弃。

在前面的示例中，如果 Valerie 提议区块后，Will 离线了，那么下一位提议者 Xander 会根据超时消息发现 Valerie 的区块还没最终确认：

Xander 先重新提议 Valerie 的区块。

然后 Xander 再提出自己的区块。

这样就保证：

Valerie 的区块没有被白白丢弃，

诚实验证者的努力和奖励都能得到保障。

️总结

MonadBFT 通过抵御尾部分叉带来以下好处：

️保护诚实验证者的工作与奖励。

️提供更可预测、更稳定的区块链环境。

抑制利用重组进行的恶意 MEV 行为。

提升投机最终性的安全性，改善用户体验。

当然，这只是 MonadBFT 众多强大功能的冰山一角。我们会在后续分享中继续探讨更多精彩特性！

想更深入地了解 MonadBFT？

阅读博客：https://category.xyz/blogs/monadbft-fast-responsive-fork-resistant-streamlined-consensus

查看论文：https://arxiv.org/abs/2502.20692

更多精彩内容敬请期待！

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