Conflux GHAST（arbre adaptatif à la sous-pondération la plus gourmande） : concept/la motivation de conception et le mécanisme de fonctionnement — conçu pour équilibrer haute performance et sécurité

Concernant le concept central, la motivation de conception et le mécanisme de fonctionnement de Conflux GHAST ; ce qui suit est une explication du mécanisme GHAST (arbre adaptatif à la sous-pondération la plus gourmande) :

1. Problème central : faire face à l’« attaque de vivacité » (Liveness Attack)
Contexte

Conflux utilise une structure en graphe d’arbres (Tree-Graph), qui permet de produire des blocs en parallèle, et confirme les transactions via la règle de chaîne la plus lourde (GHOST). Toutefois, ce mécanisme présente un défaut intrinsèque : l’attaque de vivacité.

Scénario d’attaque
Un attaquant peut, sous le dernier bloc ancêtre commun, faire éclore deux sous-blocs d’une force comparable, puis exploiter l’impact sur la propagation du réseau pour scinder la puissance de calcul honnête en deux camps opposés. Les deux sous-arbres croissent à un rythme similaire, ce qui fait que l’un ou l’autre ne parvient pas à obtenir un avantage décisif, empêchant ainsi la confirmation des nouveaux blocs. Cette attaque n’a pas pour objectif le double-spend (double dépense), mais vise à empêcher le système de confirmer de nouvelles transactions, en perturbant la « vivacité » du système.

2. Solution : le mécanisme GHAST (arbre adaptatif à la sous-pondération la plus gourmande)
Pour résoudre le problème ci-dessus, l’équipe de recherche de Conflux a conçu le mécanisme GHAST. Son idée centrale est d’ajuster de manière adaptative le poids des blocs : lorsqu’une attaque survient, le système peut automatiquement « ralentir », en sacrifiant une partie des performances pour gagner en sécurité, tout en conservant une production rapide en situation normale.

Points clés :

Trois poids différents pour les blocs :

Dans la règle traditionnelle de la chaîne la plus lourde, chaque bloc a un poids de 1. GHAST introduit trois types de poids : 0, 1, X (X est un nombre relativement grand, par exemple 1000).
Les blocs de poids 0 ou X sont appelés blocs spéciaux, tandis que les blocs de poids 1 sont les blocs ordinaires.

2. Deux types de blocs :
Bloc ordinaire : son poids reste toujours à 1, sans différence avec un bloc ordinaire.
Bloc spécial : son poids est déterminé par la valeur de hachage du bloc. Avec une probabilité de 1/X, le poids vaut X ; sinon, le poids vaut 0. La difficulté de miner un bloc spécial est la même que celle de miner un bloc ordinaire, mais le poids attendu reste 1.

3. Le type de bloc est déterminé par la « structure historique en graphe d’arbres », et non par la volonté des mineurs :
C’est une caractéristique clé de GHAST. Un bloc est ordinaire ou spécial, et cela dépend entièrement de sa « structure historique en graphe d’arbres » (c’est-à-dire la structure de graphe formée par tous les blocs qui précèdent ce bloc), et les mineurs ne peuvent pas choisir librement.
Ce design garantit que tous les nœuds s’accordent sur le type de bloc, évitant ainsi des désaccords lors du choix de la chaîne principale.

4. Logique adaptative :
Situation normale : en l’absence d’attaque, les blocs produits par les nœuds honnêtes sont tous des blocs ordinaires (poids 1), et le système conserve une production rapide.
Situation d’attaque : lorsque le système détecte un comportement anormal (par exemple, des signes que l’« attaque de vivacité » est en cours, c’est-à-dire que la structure en graphe d’arbres devient « anormale »), les nœuds honnêtes produisent automatiquement des blocs spéciaux. Le poids d’un bloc spécial est soit 0, soit X (avec une valeur attendue de 1). Cela revient à ajuster dynamiquement la difficulté des blocs, de sorte que pendant l’attaque, la vitesse de production effective diminue, brisant ainsi la stratégie de l’attaquant qui cherche à maintenir l’équilibre. Au final, cela résout le problème de l’« attaque de vivacité ».

3. Résumé
Le mécanisme GHAST est une solution ingénieuse conçue par Conflux pour trouver l’équilibre entre haute performance et sécurité. En introduisant des poids adaptatifs, il permet au système de conserver une vitesse de confirmation extrêmement élevée en conditions normales (en moyenne environ 23 secondes) et, face à une attaque de vivacité, d’entrer automatiquement en « mode défensif » (en produisant des blocs spéciaux pour réduire la vitesse de production effective), garantissant ainsi la sécurité finale du système. Ce mécanisme permet à Conflux de maintenir un haut débit tout en résistant à des attaques complexes, réalisant ainsi la combinaison de la décentralisation, de la sécurité et de l’évolutivité.

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