引言
区块链的核心在于实现严格的全球共识，让所有参与者对一组客观结果达成一致。然而，现实中的分布式网络并不理想，节点可能会掉线、撒谎或故意破坏，因此需要共识协议来指导节点如何就交易顺序和内容达成一致。MonadBFT 是一种新的共识协议，旨在解决尾部分叉问题，同时保持高性能。
共识协议的简要演进回顾
PBFT 与 HotStuff
早期的 PBFT 协议可以处理部分节点作恶的情况，但通信复杂度为 n²，不适用于大型网络。HotStuff 协议通过领导者轮换和线性通信解决了扩展性问题，将通信复杂度优化为 n，适用于开放式网络。流水线 HotStuff 进一步提高了效率，允许多个区块确认流程并行。
尾部分叉问题
尾部分叉是指在区块链尾部发生的意外区块重组，导致一个已获得多数投票的区块被跳过。这会导致激励机制被破坏和系统活跃性受到威胁。尾部分叉的原因在于流水线 HotStuff 的结构性风险，即前一个领导者的区块可能因下一个领导者的失职或恶意而被跳过。
MonadBFT 的解决方案
MonadBFT 基于 HotStuff 框架，通过引入重新提议机制和无背书证书（NEC）来解决尾部分叉问题。
重新提议机制
当当前轮的领导者失效时，验证者会发出轮次切换消息，包含最近一次投票的区块信息。新领导者收集这些消息并生成超时证明（TC），然后重新提议 TC 中最高的挂起区块，确保诚实提出的区块不会被跳过。
无背书证书（NEC）
新领导者请求其他验证者提供 high_tip 区块，验证者要么提供该区块，要么发送签名的 NE 消息表示没有收到。如果至少 f+1 个验证者签署了 NE 消息，新领导者可以跳过该区块并提出新的。NEC 是领导者“免责”的凭证，证明前一区块尚未准备好被确认。
重新提议 + 无背书证书 = 解决尾部分叉
MonadBFT 通过重新提议机制和 NEC 确保任何已获得多数投票的区块不会被遗弃或跳过。这一设计保护了验证者的经济激励，防止恶意节点通过跳过对手的区块来削弱其收益。同时，MonadBFT 保持了高性能，只在必要时启动额外的通信。
总结
MonadBFT 从协议层解决了流水线 HotStuff 的尾部分叉问题，确保了诚实区块不会被跳过，同时保持了高性能。在下一篇中，我们将继续探讨 MonadBFT 的另外两个核心特性：准终局性和乐观响应性。
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