SCAR：Scalable Consensus Algorithm 靈活共識算法

日前，Qtum量子鍊針對區塊鍊可擴充性問題以及交易處理效率低下的問題，提出了名為“SCAR”的區塊鍊擴容共識算法，能夠進一步降低區塊鍊底層網絡的要求，

該 算法已公布便引起海外近萬名區塊鍊開發者的關注以及轉發。 據悉，SCAR可以找到使用者體驗與資源存儲之間的平衡點，使之與其他共識算法相比擁有更高的效率及靈活性。 背景介紹

諸如PoW（Proof of Work）、PoS（Proof of Stake）等傳統的區塊鍊公式算法，為了減少分叉保證網絡的穩定性，通常區塊的間隔在10秒以上。例如Ethereum的區塊間隔時間是15秒，Qtum是144秒，Bitcoin是10分鐘。過高的區塊間隔時間，

導緻了使用者等待交易确認的時間較長，不利于實時支付等應用

。

而一些聯盟鍊的共識算法，例如DPoS 通過投票選出超級節點來執行共識算法，可以将區塊間隔時間降到甚至1秒以内。但這樣帶來的問題就是block的數量過多，對網絡帶寬和資料存儲都帶來了很大的壓力。運作一個全節點，甚至僅下載下傳block header的輕節點，都對節點裝置的性能有較高的要求。

對于區塊鍊的大多數商業應用而言，如征信上鍊、商品溯源等，對于區塊鍊的寫操作通常是周期性的。即每天的部分時間交易量較大，其餘時間交易量小。

對于這樣的場景，如果始終維持高速的區塊産出，對于網絡和存儲資源都是較大的浪費，而僅需要保證在網絡高峰時段系統有較高的性能即可。

是以，我們提出了 SCAR（Scalable Consensus Algorithm）可伸縮共識算法。

SCAR的思想是根據區塊鍊網絡的負載，動态地調節參數，在高性能和低負載之間找到平衡，進而實作性能可伸縮。 SCAR 共識算法描述

以下将介紹SCAR算法的一種實作方式。

這種實作方式在聯盟鍊的基礎上，通過交易量來動态地更新區塊間隔，進而實作了區塊鍊性能的可升縮。需要注意的是，SCAR算法的核心思想是根據負載動态地調整區塊鍊的性能，是以實作方式并不局限于本文所提出的這種，更多的實作有待進一步地探索。

SCAR共識算法由三個步驟組成： 以上可得SCAR共識算法的優點在于： 1. 由超級節點執行共識，block間隔可以極大程度縮短，交易确認快。 2. block間隔根據網絡負載動态調整，空閑時候間隔變長，降低帶寬和硬碟壓力。 3. 當低于半數的超級節點出現故障的時候，新的block仍然能夠産出，系統魯棒性強。 總結

從本質上來說，SCAR能夠支援在聯盟鍊的基礎上，通過交易量來動态地更新區塊間隔，進而實作了區塊鍊性能的超靈活的特性，SCAR算法的核心思想是根據負載動态地調整區塊鍊的性能。

SCAR在保證區塊鍊性能的同時，盡可能節省了帶寬和硬碟的消耗，并支援動态調整鍊上參數，相比其他共識算法更加的高效和靈活，在大規模的商業應用中會有更大的優勢。