On Quorum Sizes in DAG-Based BFT Protocols
本文研究基于DAG的BFT协议在节点数降至$2f+1$时是否仍能正确运行，发现DAG-Rider可维持正确性，而Tusk和Bullshark的异步版本本质上需要$3f+1$个节点，并分析了更多节点对预期终止时间的影响。
2025-04-10 cs.DC
Shoal: Improving DAG-BFT Latency And Robustness
Shoal 是一个协议无关框架，通过引入领导者声誉和流水线机制增强 Narwhal 类共识，显著降低 DAG-BFT 延迟并提升鲁棒性，实验显示延迟最多降低 40% 至 80%。
2023-07-07 cs.DC
Seamless Reconfiguration for DAG-BFT (Technical Report)
National University of Singapore（新加坡国立大学）；University of Stavanger（斯塔万格大学）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学）
本研究提出首个在完全异步网络中为基于DAG的拜占庭原子广播提供无缝重配置的协议，允许DAG在成员变化时持续增长，无需停机，解决了现有方案需暂停或延迟变更的问题。
2026-10-02 cs.DC
BBCA-CHAIN: Low Latency, High Throughput BFT Consensus on a DAG
本文提出BBCA-CHAIN，一种基于DAG的部分同步BFT共识协议，通过改进的BCB原语实现无投票延迟的直接提交，兼顾低延迟与高吞吐量。
2024-05-24 cs.DC
StairDag: Cross-DAG Validation For Scalable BFT Consensus
本文提出了一种新的一致性协议，即\emph{\stair}，用于基于DAG的无信任系统中的快速一致性。在\stair中，我们提出了一种新的方法来创建本地块DAG，即\emph{x-DAG}（交叉DAG），在每个节点上。\emph{\stair}协议基于我们的权益证明StakeDag框架\cite{stakedag}，该框架通过权益将参与者区分为用户和验证者。用户和验证器都可以创建和验证事件块。与StakeDag的DAG不同，x-DAG确保每个新块都必须有来自Users和Validators的父块，以实现更高的安全性和活性。我们的协议利用一个验证器池来向新块提供更多的验证能力，以便在无领导者的异步系统中更快地达成共识。此外，我们的框架允许参与者作为观察者/监视器加入，他们可以检索DAG进行后验证，但不参与链上验证。
2019-09-04 cs.CR cs.DC
ONLAY: Online Layering for scalable asynchronous BFT system
本文提出了一个新的框架，即\emph{\onlay}，可扩展的异步分布式系统。在此框架下，我们提出了一个基于Lachesis协议\cite{lachesis01}的共识协议$L_ϕ$.在$L_ϕ$协议的核心部分，介绍了在无领导的异步有向无环图（DAG）中使用分层算法实现实用的拜占庭容错（pBFT）。此外，我们提出了新的在线分层算法的进化DAG跨节点。我们的新协议通过使用分配的层和具有逻辑时间排序的异步偏序集而不是区块链，在异步pBFT中实现了可确定的可扩展共识。由$L_ϕ$产生的部分排序是灵活的，但在分布式节点系统中是一致的。然后，我们提出了我们的基于分层的共识的正式模型。该模型是广义的，可以应用于抽象的异步基于DAG的分布式系统。
2019-05-13 cs.DC
Competition, Collusion, and Corruption: The Spectrum of MEV Attacks on DAG-Based BFT Consensus Protocols
Stony Brook University（石溪大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文针对基于DAG的BFT共识协议，提出一个围绕对手、协议、目标和部署四族的MEV攻击空间，并通过实验证明所有评估的协议均易受攻击，且攻击成败主要由协议设计决定。
2026-09-18 cs.CR cs.DC
Autobahn: Seamless high speed BFT
针对现有部分同步模型下BFT协议无法兼顾良好区间低延迟与波动后平稳恢复的问题，提出结合异步数据传播层与部分同步共识机制的Autobahn协议，消除传统协议滞后效应，同时实现高吞吐量与低延迟。
2025-01-20 cs.DC
Fair on the Surface: Transaction-Ordering Bias and MEV in Mysticeti DAG-based BFT Protocol
Stony Brook University（石溪大学）
研究基于 Mysticeti DAG 的 BFT 协议中交易排序偏差与 MEV 问题，发现其公平性假设不成立，如按验证者索引排序、gas 价格重排有缺陷及验证者可利用沉默放大优势，提出用随机密钥替换验证者索引决胜器的修复方法。
2026-07-16 cs.DC
Mahi-Mahi: Low-Latency Asynchronous BFT DAG-Based Consensus
Mahi-Mahi是首个基于未认证DAG的异步BFT共识协议，通过放弃显式认证减少消息和CPU开销，并引入新颖的提交规则，在广域网中实现亚秒级延迟和每秒超10万笔交易，显著优于现有协议。
2024-10-17 cs.CR cs.DC
Maximal Extractable Value (MEV) Protection on a DAG
许多加密货币平台容易受到最大可提取值（MEV）攻击，恶意共识领导者可以注入交易或改变用户交易的顺序以最大化其利润。MEV缓解的一个有希望的研究方向是通过新功能来增强区块链的拜占庭容错（BFT）共识核心，比如隐藏交易内容，这样恶意方就无法分析和利用它们，直到它们被订购。一个正交线的研究表明，BFT协议设计的有向无环图（DAG）的出色性能。它们通过保持高网络利用率、将事务的传播与其元数据排序解耦以及在表示传播消息的因果排序的DAG上高效地编码共识逻辑来提供高吞吐量。本文解释了如何结合这两个进步。它引入了一种名为Fino的基于DAG的协议，该协议将MEV抵抗功能集成到基于DAG的BFT中，而不会延迟DAG传输的事务稳定传播，并且消息开销为零。该方案不需要复杂的秘密共享可验证性和可恢复性，避免了代价高昂的门限加密。
2022-12-23 cs.CR cs.DC
Narwhal and Tusk: A DAG-based Mempool and Efficient BFT Consensus
我们建议将可靠的事务分发任务从事务排序中分离出来，以实现高性能的拜占庭容错的基于法定人数的共识。我们设计和评估的mempool协议，独角鲸，专门从事高吞吐量的可靠传播和存储的因果历史的交易。Narwhal容忍异步网络，即使出现故障也能保持高性能。Narwhal的设计是为了在每个验证器上使用多个工人轻松扩展，我们证明了我们可以实现的吞吐量没有可预见的限制。将Narwhal与部分同步的共识协议（Narwhal-HotStuff）组合在一起，即使在存在故障或由于故障而间歇性失去活性的情况下，也会产生更好的吞吐量。然而，失去活性可能导致更高的延迟。为了实现整体良好的性能，当故障发生时，我们设计Tusk，一个零消息开销的异步共识协议，与独角鲸。我们证明了它的高性能下的各种配置和故障。作为结果的总结，在WAN上，Narwhal-Hotstuff在不到2秒的延迟下实现了超过130，000 tx/sec，而Hotstuff在1秒延迟下实现了1，800 tx/sec。额外的工作线程将吞吐量线性增加到600，000 tx/sec，而不会增加任何延迟。Tusk达到160，000 tx/sec，延迟约3秒。在故障情况下，两种协议都保持高吞吐量，但Narwhal-HotStuff会增加延迟。
2022-03-16 cs.CR cs.DC
Flamingo: On Load Balancing in DAG-based Consensus Protocols
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Apple（苹果公司）；Stony Brook University（石溪大学）
Flamingo是一种针对基于DAG的BFT共识协议的负载均衡协议，通过排序层账户迁移和执行层交易重分配，在保持正确性的同时恢复倾斜工作负载下的吞吐量和延迟。
2026-09-24 cs.DB cs.DC
Herring: Parallel Batch-Order-Fairness on DAG-based Blockchain Consensus
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
提出首个γ-批量排序公平DAG BFT协议Herring，通过并行化图构建和缺失边解析，在保持公平性的同时显著提升吞吐量，并修复了现有协议的活性漏洞。
2026-05-22 cs.DC
AutoPilot: Learning to Steer High Speed Robust BFT
City University of Hong Kong（香港城市大学）；New York University Courant（纽约大学柯朗数学科学研究所）；Troy High School（特洛伊高中）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
提出基于强化学习的AutoPilot框架，动态调整BFT协议参数以优化性能，在动态环境下降低延迟49.8%。
2026-06-08 cs.DC
Fides: Secure and Scalable Asynchronous DAG Consensus via Trusted Components
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；University of British Columbia (Okanagan campus)（不列颠哥伦比亚大学（奥肯那根校区））；City University of Hong Kong（香港城市大学）
提出基于DAG的异步BFT共识协议Fides，利用TEE优化可靠广播原语，将元数据通信复杂度降至O(κn²+n³)，并通过重新定义DAG构建规则和四轮提交规则实现理论最小提交延迟，在分布式测试中显著优于现有协议。
2026-06-02 cs.DB cs.DC
HYDRA: Breaking the Global Ordering Barrier in Multi-BFT Consensus
University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；City University of Hong Kong（香港城市大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
HYDRA通过消除全局排序，实现了多BFT共识的高可扩展性和正确性，优于现有协议。
2026-01-25 cs.DC
TaiJi: Longest Chain Availability with BFT Fast Confirmation
大多数状态机复制协议要么基于40年前的拜占庭容错（Byzantine Fault Tolerance，BFT）理论，要么基于最近的Nakamoto最长链设计。最长链协议最初是在工作量证明（PoW）环境中设计的，在动态参与下可用，但具有依赖于安全参数的长延迟的概率确认。BFT协议是为许可设置而设计的，具有快速确定性确认，但假设固定数量的节点始终在线。我们提出了一个新的结构，它结合了最长链协议和BFT协议，以获得两全其美。使用这种结构，我们设计了太极，第一个动态可用的PoW协议，它具有几乎确定性的确认与安全参数无关的延迟。与以前使用单个最长链对参与者进行采样以运行BFT协议的混合方法相比，我们的本地PoW构建使用许多独立的最长链来对BFT协议的提议动作和投票动作进行采样。这种设计使太极能够继承比特币的完全动态可用性及其完全的不可预测性，使其能够安全地对抗完全自适应的对手，其在线哈希能力高达50%。
2020-11-22 cs.CR cs.DC
Finding Nemo-Nemo: CFT DAG-based Consensus in the WAN
UCSB（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Digital Asset（数字资产公司）；EPFL（洛桑联邦理工学院）；Mysten Labs（神秘实验室公司）；UCL（伦敦大学学院）
尼莫-尼莫是一种基于CFT DAG的容错共识协议，通过因果有序DAG结构提升WAN性能，采用多领导者架构避免性能瓶颈，实现高吞吐量和低延迟。
2026-10-27 cs.DC
EBFT: Simplifying BFT Consensus Through Egalitarianism
我们提出了平等主义BFT（EBFT），这是一个简单而高性能的BFT共识协议框架，适用于区块链等去中心化系统。EBFT的关键创新是平等的区块生成：节点随机和非交互式地提出包含客户端交易的区块，而不是依赖于领导者。除了BFT协议中的确定性安全和活性保证标准之外，平等主义设计提供了两个新特性：（i）EBFT对针对领导者的攻击具有弹性，例如贿赂和有针对性的DoS攻击，以及（ii）EBFT不需要任何故障转移协议来检测和替换故障领导者。EBFT由三个协议组成：用于同步网络的EBFT-Syn，用于部分同步网络的EBFT-PSyn和基于EBFT的EBFT-Turbo，以实现高性能。我们在AWS上实现EBFT并评估其性能。为了将EBFT与最先进的BFT协议进行比较，我们基于Bamboo构建了EBFT-PSyn，Bamboo是一个用于部分同步BFT协议原型的开源平台。我们在EC2上评估EBFT-PSyn和HotStuff，最多16个节点。评估表明，EBFT-PSyn实现了更好的吞吐量和延迟比HotStuff。为了证明它的简单性和实用性，我们在比特币的Go版本btcd上构建EBFT。我们总共在约920个LoC中实施了EBFT-Syn、EBFT-PSyn和EBFT-Turbo。这表明EBFT可以在现有区块链之上构建，而相对较少的工作。我们评估这些协议的EC2实例与多达256个节点。我们的评估表明，EBFT…
2023-03-13 cs.DC
Slipstream: Ebb-and-Flow Consensus on a DAG with Fast Confirmation for UTXO Transactions
Slipstream是一种基于DAG的BFT共识协议，提供乐观和最终两种排序，支持快速UTXO交易确认，并在同步下三轮确认交易，创新解决双花问题。
2025-04-22 cs.DC cs.DS
Adelie: Detection and prevention of Byzantine behaviour in DAG-based consensus protocols
本文提出Adelie协议，通过解决未认证DAG引入的新型拜占庭攻击向量并结合Shoal++技术降低延迟，其实现bftd在最大TPS和低延迟上取得突破。
2024-08-25 cs.CR cs.DC
Bolt-Dumbo Transformer: Asynchronous Consensus As Fast As the Pipelined BFT
在互联网上部署BFT共识是实现区块链服务的迫切需求。确定性（部分）同步协议在良好的网络条件下可以是简单和快速的，但是当同步假设失败时会受到拒绝服务。相反，异步协议对对抗性网络来说是健壮的，但由于固有的随机性，它要复杂得多，速度也更慢。面对这些问题，人们提出了乐观异步原子广播（Kursawe-Shoup，2002年; Ramasamy-Cachin，2005年）来改善缓慢异步共识的正常情况性能。如果网络条件保持良好，它们运行确定性的快速通道，如果快速通道失败，它们可以通过速度同步机制回退到完全异步的协议。不幸的是，现有的步伐同步直接使用异步多值验证拜占庭协议（MPERT）的沉重工具。我们提出了Bolt-Dumbo Transformer（BDT），一个实用的乐观异步原子广播的通用框架。在BDT的核心，我们提出了一个新的快速通道抽象，简单而快速，同时准备诚实的各方优雅地面对由恶意领导者或不良网络造成的潜在快速通道故障。这使得高效的步调同步能够处理回退。由此产生的设计减少了一个繁琐的MSTK的概念上最简单的二元协议的一个变种。除了详细的安全性分析，我们还给出了我们的框架的具体实例，并实现它们。大量的实验表明，BDT可以享受确定性协议（例如2链版本的HotStuff）的低延迟和最先进的异步协议的鲁棒性在实践中。
2022-08-31 cs.CR cs.DC
Bullshark on Narwhal: Implementation-level Workflow Analysis of Round-based DAG Consensus in Theory and Practice
本文对运行在 Narwhal 内存池上的 Bullshark 基于轮 DAG 拜占庭容错共识协议进行实现级工作流分析，逐层解析从交易提交到确认的流程及组件交互，揭示其每秒 29.7 万笔交易、2 秒延迟的高性能实现机制。
2025-07-07 cs.CR cs.DC
Angelfish: Leader, DAG, or Anywhere in Between
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；Stellar Development Foundation（恒星开发基金会）；Supra Research（Supra研究）
提出 Angelfish 混合共识协议，通过动态调整部分节点使用尽力广播替代可靠广播，在基于领导者和基于 DAG 的共识之间平滑过渡，兼顾低延迟和高吞吐量。
2026-06-01 cs.CR cs.DC
DAGs for the Masses
Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Aptos Labs（Aptos实验室）；Boston University（波士顿大学）
本文提出了一种稀疏DAG架构，通过减少引用数量提升大规模共识协议的可扩展性和容错性。
2026-03-01 cs.DC
AMP: Arc Multi-Proposer Protocol with Bounded Inclusion Guarantees
Circle
针对区块链系统中单一验证者对交易包含和排序的垄断权力问题，提出基于Tendermint共识的多提议者协议AMP，通过分离传播与共识设计，实现有界包含保证和批量终结，限制验证者权力。
2026-09-24 cs.DC
Barnacle: Adaptive Multi-Leader Scheduling for DAG-Based Consensus
Mysten Labs；Columbia University（哥伦比亚大学）；University College London (UCL)（伦敦大学学院）；Digital Asset
针对基于DAG的共识存在的队头阻塞问题，提出自适应调整领导者数量的Barnacle，在多类故障模型协议上验证，可降低延迟且适配网络状态，正集成到Sui区块链。
2026-09-11 cs.CR cs.DC
Werracle: Sub-Cent Intra-Block AI Reflex Oracles and Flash-Loan Circuit Breakers for EVM Smart Contracts
ITOUCH Bilişim Sistemleri Ltd. Şti.（ITOUCH信息系统有限公司）；Anadolu University（阿纳多卢大学）；Mersin University（梅尔辛大学）；Toros Science High School（托罗斯科学高中）
Werracle提出零存储链上AI预言机，利用Mandelbrot动力学在单存储槽内实现亚毫秒决策，以21,438 gas成本防御闪电贷等原子性DeFi攻击，并已在Uniswap v4上验证。
2026-09-28 cs.AI cs.CR cs.DC
