為什麼Katallassos需要Albatross?Katallassos是一個新的金融合約區塊鏈。它是從零開始設計的，並結合了所有必要的元素，以便能夠重新建立任何金融合約。透過將應用程式的整個後端(託管、結算和資料提要)外包給Katallassos，開發人員可以輕鬆建立分散式的金融服務。這些服務可以提供前所未有的安全性，因為使用者不需要信任第三方來儲存他們的資金或結算他們的合約。為了構建Katallassos，我們需要一個具有高安全性、高吞吐量、低延遲和低能耗的共識演算法。在回顧了目前在區塊鏈空間中使用的協商共識演算法之後，我們認為最好的選擇是開發我們自己的協商共識演算法並根據我們的需要進行調整。所以我們開始研究，最終和 Nimiq 團隊合作誕生了Albatross。這篇文章只是對Albatross的一個簡短總結。此外，我們還發表了一篇論文，對該協議進行了更深入的研究，並提供了詳細的安全性分析。Albatross到底是什麼?Albatross演算法是一種共識演算法，它深受投機BFT演算法的啟發，BFT演算法本身就是PoS和PBFT的混合體。PoS，或權益證明，是根據它們所權益關係的代幣數量以及每個塊由單個驗證器生成的比例選擇其驗證器達成的任何共識。由於驗證器需要掛起代幣，而不是購買挖掘硬體，所以PoS比PoW浪費的能量要少得多，因此對環境更有利。此外，PoS比PoW更安全，因為PoS中的攻擊者失去了他們的籌碼，而PoW中的攻擊者可以保留他們的採礦裝置。PoS演算法的一個例子是Ouroboros，它是使用inCardano的共識演算法。PBFT(實用拜占庭式容錯)是一種經典的協商共識演算法，它能夠在生成塊時立即確定塊。這裡的意思是，在產生一個塊之後，它就不能再被還原了。在PBFT中有一組驗證器，每個塊有一個不同的塊提議器。塊提議者向所有其他驗證器傳送一個候選塊，如果候選塊有效，其餘驗證器將確認它確實有效，並且該塊將成為最終塊。要在一個沒有許可的區塊鏈中使用，PBFT需要一個選擇驗證器集的方法。通常這個方法要麼是PoW，要麼是PoS。一個使用PoS來選擇驗證器的PBFT演算法的例子是Algorand。什麼是投機性BFT?投機性BFT是經典共識理論中最先進的一類演算法。這些演算法的定義有兩種操作模式:樂觀模式:假設節點行為良好，安全措施較少;悲觀模式:即使存在惡意節點，也要取得進展。投機性BFT演算法比非投機性型演算法快得多的原因在於樂觀模式，這使得它們能夠在速度上與集中式系統競爭。然而，樂觀模式並不健壯和安全，任何驗證器都可能進行無效的更新。當這種情況發生時，投機的BFT演算法自動進入悲觀模式，恢復無效的更新，然後再回到樂觀模式。投機性BFT背後的想法看似簡單。在PBFT中，節點採取一種“永不信任”的態度，所有對分類賬的更新都以最大的安全性為重點進行。在投機性BFT中，節點採用“信任但驗證”的態度，允許它們自己進行更新，但隨後與其他節點一起驗證更新，如果更新無效則將其恢復。那麼，這一切與Albatross有什麼關係呢?
Albatross的“信任且驗證”方法:驗證器列表在每個epoch中都進行更改，其中一個epoch由T個微塊和一個巨集塊組成，類似於投機BFT。每一個epoch，也就是一個固定數量的塊，都是透過按比例選擇驗證器來隨機選擇一個新的驗證器集。然後，選擇一個隨機驗證器來生成下一個塊，他生成的塊將決定誰生成下一個塊，以此類推，直到epoch結束並選擇一個新的驗證器集。
如果所有的驗證器都正常工作，那麼幾乎可以以網路允許的最快速度生成塊。這對應於樂觀模式，其效能(以延遲和吞吐量衡量)將接近單鏈共識性演算法理論的最大值。
Albatross是安全的,只要不到⅓的驗證器是有惡意的。然而，惡意的驗證器可以暫時降低鏈的速度，並將塊生產置於悲觀模式。惡意驗證器主要透過兩種方法實現:
(1)分岔:導致下一個塊生成器選擇衝突塊中的一個，並沒收惡意驗證者的股權;
(2)拒絕生成塊:這隻會導致超時和另一個驗證器生成塊。
是什麼讓Albatross如此強大?
Albatross演算法相對於PoS演算法和PBFT演算法(如Ouroboros演算法和Algorand演算法)都有一些優勢。Algorand也有類似的安全保障,抵制⅓的所有驗證器自適應惡意攻擊者。但它比Algorand快得多，因為Albatross中的每個塊都由一個隨機驗證器簽名，而在Algorand中，所有驗證器的2/3都需要對每個塊簽名。
在樂觀模式下，Albatross甚至比Ouroboros還要快。由於Ouroboros的時間是在槽中劃分的，並且每個驗證器在槽中生成一個塊，所以塊的生成速度不能超過槽的時間。在Albatross中，只要一個塊被傳播，驗證器就可以生成下一個塊，不會浪費時間。
因此Albatross滿足了我們對共識演算法的所有要求，它既安全又高效，同時又很快。
