Pod: An Optimal-Latency, Censorship-Free, and Accountable Generalized Consensus Layer

这项工作解决了区块链中固有的高延迟问题以及传统共识协议的低可扩展性问题。我们提出了pod，一种新颖的共识概念，其首要目标是实现物理上最优的一轮往返延迟，即写入新交易和读取它都只需要一轮。为了实现这一目标，我们首先消除了副本间的通信。相反，客户端直接将交易发送到所有副本，每个副本独立处理交易并将其附加到自己的日志中，然后客户端接收并从这些日志中提取信息。副本采用诸如交易时间戳和副本日志排序等技术，使客户端能够提取有关交易和系统状态的有价值信息。 不可避免地，由于现有下界的存在，这种构造实现的属性比全序广播协议弱。我们的工作对pod原语进行了建模，并定义了其安全属性。随后，我们证明了我们的pod-core构造满足诸如在$2\delta$内确认交易、抵抗拜占庭副本的审查以及对安全性违规行为的责任追究等属性。我们展示了包括支付系统、拍卖和去中心化数据存储在内的广泛应用可以基于pod原语构建。

该论文试图解决区块链中的高延迟和传统共识协议的低可扩展性问题。这是一个长期存在的挑战，特别是在需要快速交易确认和高效处理大量交易的应用场景中。

论文提出了一种名为pod的新共识机制，其核心思想是通过消除副本之间的通信来实现物理上最优的单轮次延迟。客户端直接将交易发送到所有副本，每个副本独立处理并记录交易，然后客户端从这些日志中提取信息。这一方法打破了传统共识协议依赖于总序广播的方式，实现了更快的交易确认。

1. pod的设计使得交易可以在2δ时间内得到确认，具备抗审查能力和对安全违规行为的责任追究。 2. 论文证明了pod在支付系统、拍卖和去中心化数据存储等应用中的适用性。 3. 尽管实现了较低的延迟，但论文承认这种设计会导致较弱的一致性属性，这是由于现有的理论下限所决定的。 4. 研究表明，pod可以支持广泛的实际应用场景，为未来的研究提供了新的方向。

最近在这个领域中，还有其他相关的研究： 1. 《HotStuff: BFT Consensus with Linearity and Responsiveness》 2. 《Casper the Friendly Finality Gadget》 3. 《Algorand: Scaling Byzantine Agreements for Cryptocurrencies》 4. 《Snow White: Provably Secure Proofs of Stake》 5. 《Tendermint: Consensus without Mining》