WiMi Hologram Cloud Inc. gab bekannt, dass der RAFT-Konsensalgorithmus in der Blockchain eingesetzt wird, um die Datenkonsistenz zu gewährleisten. Der RAFT-Konsensalgorithmus ist ein prägnantes und leicht verständliches verteiltes Konsistenzprotokoll und eignet sich besonders für geschlossene oder halbgeschlossene Netzwerkumgebungen mit strengen Leistungs- und Determinismusanforderungen, wie z.B. föderierte Ketten, private Ketten oder interne Komponenten bestimmter Blockchain-Systeme. Zu seinen wichtigsten technischen Vorteilen gehören eine effiziente, schnelle und geordnete Protokollreplikation und eine effiziente Datensynchronisierung. Der RAFT-Konsistenzalgorithmus verwendet eine Leader-Follower-Architektur, bei der nur ein aktiver Leader-Knoten im System für die Bearbeitung von Client-Anfragen und die Protokollreplikation zuständig ist.

Dieses Design vereinfacht die Verwaltung des Systemstatus und macht den Entscheidungsprozess zentraler und effizienter. Der Leader-Knoten kann schnell auf Client-Anfragen reagieren, wodurch die zeitaufwändige Verhandlung zwischen den Knoten vermieden wird, die beim traditionellen Konsensmechanismus auftreten kann, und die Entscheidungseffizienz des Systems erheblich verbessert wird. Wenn der Leader-Knoten ausfällt oder das Netzwerk aufgeteilt wird, kann RAFT durch den Wahlmechanismus in sehr kurzer Zeit einen neuen Leader bestimmen.

Der Wahlprozess folgt strengen Regeln, um konkurrierende Konflikte zwischen den Knoten zu vermeiden. So wird sichergestellt, dass das System seine Dienste schnell wiederherstellen und eine hohe Verfügbarkeit aufrechterhalten kann. Im Vergleich zu anderen Konsensmechanismen, bei denen es zu langen Führungsvakanzen oder Problemen mit Doppelausgaben kommen kann, bietet der Wahlmechanismus von RAFT eine stabilere Betriebsumgebung für das Blockchain-System. Der Leader-Knoten zeichnet anstehende Client-Anfragen sequentiell im Protokoll auf und ist für die Replikation der Protokolleinträge an alle Fan-Knoten verantwortlich.

RAFT gewährleistet die sequentielle Konsistenz der Protokolle über verschiedene Knoten hinweg durch eine Reihe strenger Mechanismen. Die Protokolleinträge gelten als bestätigt, wenn sie von der Mehrheit der Knoten bestätigt wurden. Dieser Mechanismus stellt die globale Konsistenz der Daten sicher, was eine konsistente Entwicklung des Knotenstatus garantiert, sowohl im Normalbetrieb als auch in abnormalen Situationen wie Netzwerkpartitionierung und Knotenausfällen. Der RAFT-Konsensalgorithmus von WiMi kann tief in die Blockchain-Systemarchitektur integriert werden, um die Leistung und Zuverlässigkeit des Blockchain-Systems deutlich zu verbessern.

Zu seinen Anwendungsszenarien gehören vor allem die effiziente Konsensierung in Allianzketten-/Privatkettenszenarien, die Leistungsoptimierung bei der Gestaltung von Sidechain/Subchain und die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Systemkomponenten. RAFT kann als zugrundeliegender Konsensmechanismus in Alliance-Chain- und Private-Chain-Projekten für bestimmte Branchenallianzen oder Partner verwendet werden. Da die teilnehmenden Knoten streng authentifiziert und in ihrer Anzahl relativ begrenzt sind, kann der starke Führungsmodus von RAFT einen schnellen Konsens gewährleisten, die Zeit für die Transaktionsbestätigung erheblich verkürzen und hochgradig konkurrierende Transaktionsszenarien problemlos bewältigen.

Gleichzeitig sorgt der Mechanismus der ordnungsgemäßen Protokollreplikation für eine präzise Synchronisierung des Knotenstatus, was die Datenkonsistenz und Zuverlässigkeit des Systems grundlegend verbessert. Beim Aufbau von Multi-Chain-Architekturen kann Raft auch eingesetzt werden, um effiziente interne Konsensdienste für Sidechains oder Subchains bereitzustellen. Sidechains/Subchains konzentrieren sich auf die Verarbeitung bestimmter Arten von Transaktionen, die Ausführung bestimmter Geschäftslogiken und die Interaktion mit der Hauptkette über kettenübergreifende Protokolle.

Der RAFT-Algorithmus ermöglicht es Sidechains/Subchains, relevante Transaktionen unabhängig und schnell zu verarbeiten, wodurch der Druck auf die Hauptkette effektiv verteilt wird und die Skalierbarkeit des gesamten Systems verbessert wird. Gleichzeitig gewährleistet RAFT die Konsistenz der Daten innerhalb der Sidechain/Subchain und vermeidet das durch Dateninkonsistenz verursachte Geschäftschaos. Darüber hinaus kann der RAFT-Algorithmus auch in Schlüsselkomponenten wie Speichermodulen und Verwaltungsdiensten des Blockchain-Systems eingesetzt werden, um die Konsistenz der Daten innerhalb der Komponenten sicherzustellen.

RAFT wird beispielsweise zur Verwaltung replizierter Zustandsautomaten verwendet, um sicherzustellen, dass jeder Knoten-Zustandsautomat die gleichen Anweisungen in der gleichen Reihenfolge ausführt, um eine Zustandskonvergenz zu vermeiden. Im Verwaltungsdienst wird das RAFT-Protokoll verwendet, um sicherzustellen, dass die Systemkonfigurationsinformationen synchronisiert werden, um eine Unterbrechung des Dienstes oder eine Datenverwirrung aufgrund von Konfigurationsinkonsistenzen zu verhindern. In Zukunft wird WiMi die Integration des RAFT-Konsensalgorithmus mit anderen Konsensmechanismen weiter vorantreiben. Es wird erwartet, dass dadurch die Anwendungsgrenzen der Blockchain-Technologie erweitert und an ein breiteres Spektrum komplexerer Blockchain-Anwendungsszenarien angepasst werden können, wodurch mehr Branchen in die Lage versetzt werden, ein sicheres, effizientes und vertrauenswürdiges Datenmanagement zu erreichen und die Entwicklung der digitalen Wirtschaft stark voranzutreiben.