BSC的区块确认机制：快速确认与普通确认

引言

在区块链系统中，区块确认机制是保证交易最终性的关键。BSC（BNB Smart Chain）采用了一种独特的双层确认机制，包括快速确认和普通确认两种模式，让我们深入了解这个机制。

基础概念

1. 确认状态

BSC中的区块有两种确认状态：

• Justified（已确认）：获得超过2/3验证者投票的区块

• Finalized（已最终确定）：一个已确认区块的源区块会被标记为"已最终确定"

2. 投票证明（Attestation）

每个区块可能包含一个投票证明，其结构如下：

 

type VoteAttestation struct {
    Data *VoteData
    VoteAddressSet uint32     // 投票的验证者集合的位图
    AggSignature   BLSSignature  // 聚合签名
}

type VoteData struct {
    SourceNumber uint64      // 源区块高度（已确认的区块）
    SourceHash   common.Hash // 源区块哈希
    TargetNumber uint64      // 目标区块高度（父区块）
    TargetHash   common.Hash // 目标区块哈希
}

确认流程

1. 区块生成

当一个新区块生成时，会：

• 检查是否可以包含对父区块的Attestation

• 开始收集对当前区块的投票

• 通过P2P网络广播

2. 投票收集

投票通过VotePool进行管理：

type VotePool struct {
    curVotes     map[common.Hash]*VoteBox  // 当前区块的投票
    futureVotes  map[common.Hash]*VoteBox  // 未来区块的投票
    votesCh      chan *types.VoteEnvelope  // 投票通道
}

 

func (pool *VotePool) FetchVoteByBlockHash(blockHash common.Hash) []*types.VoteEnvelope {
	pool.mu.RLock()
	defer pool.mu.RUnlock()
	if _, ok := pool.curVotes[blockHash]; ok {
		return pool.curVotes[blockHash].voteMessages
	}
	return nil
}

两种确认模式

1. 快速确认

示例时间轴：
A -> B -> C -> D -> E
        ↑    ↑    ↑
     投票数  投票数  投票数
      75    80    85
    (800ms)(850ms)(750ms)

特点：

• 投票收集速度快（通常在一个区块间隔内）

• 确认链连续

• 延迟低（约1-2个区块时间，1.5s-3s）

• 需要良好的网络条件

2. 普通确认

示例时间轴：
A -> B -> C -> D -> E -> F -> G
        ↑         ↑         ↑
     投票数     投票数     投票数
      40        67        70
     (5s)      (8s)      (6s)

特点：

• 投票收集较慢（多个区块间隔）

• 确认链可能不连续

• 延迟较高（约4-8个区块时间，6s-12s）

• 对网络条件要求较低

应用场景

1. 快速确认

适用于高价值交易场景：

2. 普通确认

适用于常规交易场景：

 

if txValue.Cmp(highValueThreshold) > 0 {
    // 等待快速确认
    if header.Number.Uint64() - justifiedNumber <= 2 {
        // 处理高价值交易
    }
}

机制优势

1. 灵活性：提供了不同速度的确认机制

2. 安全性：保证了交易的最终确认

3. 适应性：能够适应不同的网络条件

4. 实用性：满足不同交易场景的需求

总结

BSC的区块确认机制通过快速确认和普通确认两种模式，巧妙地平衡了效率和安全性。这种设计既能满足高价值交易的快速确认需求，又能在网络条件不佳时保证系统的正常运行。理解这个机制对于开发者和用户都很有帮助，可以根据具体场景选择合适的确认策略。