迅雷鏈基於海量的玩客雲設備作爲記賬節點來構建區塊鏈服務。這些玩客雲設備放置在用戶家裏，共享家庭帶寬和存儲，作爲CDN、雲計算、區塊鏈等服務的基礎設施，構成了一個龐大的計算機網絡。
玩客雲網絡相對於中心化的服務器節點組成的網絡，其特點可概括爲以下幾個方面：
1）網絡節點多：目前已經過150萬節點；
2）計算性能低：採用廉價、低功耗的ARM架構的CPU，綠色環保但計算性能較低；
3）存儲容量小：存儲容量各不相同，但與服務器相比容量很小；
4）網絡環境差：用戶家庭的網絡環境各不相同，包括不同的地理位置、不同的網絡運營商、不同的帶寬，普遍帶寬小、時延高、穩定性低。
面對這種基礎設施環境和業務需求，我們需要一種安全的、一致性強、可擴展性高的共識算法。
已有的共識算法研究
PoW(Proof of Work)：工作量證明消耗大量算力尋找滿足條件的隨機數，它存在以下缺點：
1）速度慢。絕大部分時間消耗在工作量證明中的hash運算；
2）能源消耗巨大，對環境不好。目前比特幣挖礦比159個國家消耗的能源還多；到2020年2月，它將使用和今天全世界一樣多的電力；
3）屬於概率一致性算法，而非絕對一致性算法。在產生分叉後，兩個分叉的網絡各自繼續挖礦，經過一段時間後選擇包含最多區塊的那個鏈(最長鏈)爲主鏈，例如比特幣中的一個交易等待6個區塊才能確認。
PoS(Proof of Stake)： 權益證明根據節點持有的token數量以及時間獲得相應的記賬權。PoS減少了PoW的資源消耗，但是也存在問題：
1）安全性問題：帶來如Nothing-at-Stake Problem和Long-range attacks安全性上的問題；
2）依據權益結餘來選擇，會導致首富賬戶的權力更大，有可能支配記賬權；
3）PoS同樣屬於概率一致性算法，而非絕對一致性算法。
DPoS(Delegated Proof of Stake)：授權權益證明是通過擁有token的人投票選出代理節點行使記賬的權利，是在可用性和去中心化這兩個維度上做出的平衡。它存在的問題包括：
1）由少數節點代替多數節點進行共識，其實是犧牲了區塊鏈去中心化的特性，以此來換取共識效率的提升；
2）節點之間可能存在內在聯繫的共謀；
3）超級節點競選爭議。由於網絡無法解決女巫***問題，1人1票的民主投票制會被1代幣1票制度所取代，導致“富豪統治”的結果；
4）DPoS同樣屬於概率一致性算法，而非絕對一致性算法。
Paxos 算法：Paxos 算法及其衍生出的 Raft 算法等是強一致性算法，但它們是CFT（Crash Fault Tolerance）類算法，也就是它們只能處理節點故障的錯誤，而不能處理存在作惡節點的情況。
PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）： 實用拜占庭容錯共識是一種基於嚴格數學證明的強一致性算法，經過多階段的信息交互最終達成共識，只要系統中有三分之二以上的誠實節點，就能保證最終達成共識。PBFT的問題是通信量大—— PBFT共識需要大量信息交互，並且數量會隨着節點數的增加而急劇上升。這一特性決定了PBFT無法直接支持衆多的玩客雲節點參與共識。
根據我們的業務需求，PoW、PoS、DPoS等概率一致性算法都不能滿足需求；Paxos、Raft等CFT類算法也不適用於公共鏈；PBFT是強一致的BFT類算法，但存在通信量大的問題，也不能直接用於公有鏈。
同構多鏈架構下的DPoA + PBFT
根據玩客雲網絡的實際情況和業務需求，現有的共識機制都無法滿足要求，因此迅雷鏈提出了獨有的同構多鏈架構結合DPoA + PBFT的共識機制。
同構多鏈架構，即系統由一條條相對獨立（獨立進行共識）的鏈組成，每條鏈有多個節點，每個節點被分配到其中一條鏈上，不同的賬戶數據被錨定在不同的同構鏈上，然後接入層將交易路由到發送方所在的鏈上進行區塊打包與共識。系統中鏈的數量能夠按業務需求動態增加。因此同構多鏈的架構首先保證了系統的可擴展性，解決了玩客雲存儲容量小的問題，因爲節點無需存儲全量的區塊數據，而是隻存儲它所在子鏈的數據。
改進的PBFT，爲保證分佈式系統中的強一致性，並具備一定的容錯和防拜占庭節點作惡的能力，因此我們選擇了類 BFT 算法。在每一條單獨的鏈上，我們使用了改進的實用拜占庭容錯算法（PBFT）保證強一致性。爲了解決PBFT算法網絡消耗高的問題，對算法作出了一些優化，降低網絡消耗，提高了算法的可用性。
DPoA(Delegated Proof-of-Ability)，迅雷鏈在PBFT的基礎上，還根據DPoS的思想，提出了適用於玩客雲設備的、我們稱之爲DPoA共識機制。與傳統的DPoS不同之處在於，迅雷鏈的DPoA並不是根據礦工持有的代幣數量或幣齡作爲選舉標準投票權重，而是按玩客雲節點的存儲容量、網絡穩定性、帶寬、時延、CPU使用率等指標作爲衡量標準，以獲得更好的公平性和網絡效率。
DPoA的具體處理機制如下：
1）對於存儲空間不足的設備，則不再參與記賬；
2）對於網絡不穩定的節點，則減小其權重，則由它提議(Propose)區塊的機率降低，這樣就能讓網絡狀況好的節點多提議區塊；
3）對於帶寬大的節點，則增加其權重，以提高它提議區塊的機率；
4）對於時延低的節點，則增加其權重，以提高它提議區塊的機率；
5）對於CPU使用率高的節點，則減小其權重，以降低它提議區塊的機率。
DPoA的共識機制說起來其實很簡單，但它能有效保證參與記賬的節點總是有足夠存儲空間、系統狀態較好、網絡環境較好的節點，保證了區塊鏈系統的穩定運行，解決了玩客雲節點網絡環境差異大的問題。由於DPoA每輪動態選擇部分滿足條件的節點作爲投票節點，使共識機制更加安全、穩定和高效。
爲什麼我們能夠使用DPoA的共識機制？我們之所以能夠採用DPoA的共識機制，原因在於：
1）在玩客雲設備中，我們可以內置完善的檢測與監控系統，能持續檢測玩客戶雲設備的存儲容量、在線時長、帶寬、時延等信息，爲DPoA共識算法提供實時狀態的數據支持，而這是普通的公共鏈項目無法做到的。
2）玩客雲節點數量龐大，並且一直在增加，即使排除不滿足條件的節點，也仍然有大量的節點可以使用，並能一直得到補充。
玩客雲的激勵機制和作爲家庭共享存儲的功能，讓用戶樂於投入更大的存儲空間。
總結
迅雷鏈結合玩客雲網絡節點多、計算性能低、存儲容量小、網絡環境差的實際情況，採用同構多鏈架構實現了可擴展性，採用PBFT實現了強一致性和高效率共識，用更公平的DPoA機制得到了更高的可用性，也進一步提升了共識效率。