SCAR：Scalable Consensus Algorithm 灵活共识算法

日前，Qtum量子链针对区块链可扩展性问题以及交易处理效率低下的问题，提出了名为“SCAR”的区块链扩容共识算法，能够进一步降低区块链底层网络的要求，该算法已公布便引起海外近万名区块链开发者的关注以及转发。

据悉，SCAR可以找到用户体验与资源存储之间的平衡点，使之与其他共识算法相比拥有更高的效率及灵活性。

背景介绍

诸如PoW（Proof of Work）、PoS（Proof of Stake）等传统的区块链公式算法，为了减少分叉保证网络的稳定性，通常区块的间隔在10秒以上。例如Ethereum的区块间隔时间是15秒，Qtum是144秒，Bitcoin是10分钟。过高的区块间隔时间，导致了用户等待交易确认的时间较长，不利于实时支付等应用。

而一些联盟链的共识算法，例如DPoS 通过投票选出超级节点来执行共识算法，可以将区块间隔时间降到甚至1秒以内。但这样带来的问题就是block的数量过多，对网络带宽和数据存储都带来了很大的压力。运行一个全节点，甚至仅下载block header的轻节点，都对节点设备的性能有较高的要求。

对于区块链的大多数商业应用而言，如征信上链、商品溯源等，对于区块链的写操作通常是周期性的。即每天的部分时间交易量较大，其余时间交易量小。对于这样的场景，如果始终维持高速的区块产出，对于网络和存储资源都是较大的浪费，而仅需要保证在网络高峰时段系统有较高的性能即可。

因此，我们提出了 SCAR（Scalable Consensus Algorithm）可伸缩共识算法。SCAR的思想是根据区块链网络的负载，动态地调节参数，在高性能和低负载之间找到平衡，从而实现性能可伸缩。

SCAR 共识算法描述

以下将介绍SCAR算法的一种实现方式。

这种实现方式在联盟链的基础上，通过交易量来动态地更新区块间隔，从而实现了区块链性能的可升缩。需要注意的是，SCAR算法的核心思想是根据负载动态地调整区块链的性能，所以实现方式并不局限于本文所提出的这种，更多的实现有待进一步地探索。

SCAR共识算法由三个步骤组成：

以上可得SCAR共识算法的优点在于：

1. 由超级节点执行共识，block间隔可以极大程度缩短，交易确认快。

2. block间隔根据网络负载动态调整，空闲时候间隔变长，降低带宽和硬盘压力。

3. 当低于半数的超级节点出现故障的时候，新的block仍然能够产出，系统鲁棒性强。

总结

从本质上来说，SCAR能够支持在联盟链的基础上，通过交易量来动态地更新区块间隔，从而实现了区块链性能的超灵活的特性，SCAR算法的核心思想是根据负载动态地调整区块链的性能。

SCAR在保证区块链性能的同时，尽可能节省了带宽和硬盘的消耗，并支持动态调整链上参数，相比其他共识算法更加的高效和灵活，在大规模的商业应用中会有更大的优势。

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