What is GRANDPA/BABE?

GRANDPA (GHOST-based Recursive ANcestor Deriving Prefix Agreement) und BABE (Blind Assignment for Blockchain Extension) bilden zusammen das hybride Konsensprotokoll des Polkadot- und Kusama-Netzwerks. BABE ist das Blockproduktionsprotokoll, das Validatoren Zeitslots zuweist, um neue Blöcke vorzuschlagen, ähnlich einer Lotterie basierend auf Verifiable Random Functions (VRF). GRANDPA ist das Finalitätsprotokoll, das in einer Runde ganze Blockketten finalisieren kann, anstatt nur einen Block auf einmal.

Die Stärke dieser Kombination liegt darin, dass BABE für kontinuierliche Blockproduktion sorgt (selbst wenn die Finalität zeitweise zurückbleibt), während GRANDPA effiziente Finalität bietet, indem es mehrere Blöcke gleichzeitig finalisiert. GRANDPA kann bis zu Tausende von Blöcken in einer Finalitätsrunde bestätigen, was es nach Netzwerkunterbrechungen extrem effizient macht. Das Protokoll toleriert bis zu einem Drittel byzantinischer Validatoren und bietet unter normalen Bedingungen Finalität innerhalb weniger Sekunden. Die Trennung von Blockproduktion und Finalität macht das System robust und flexibel.

GRANDPA/BABE wird von Polkadot und Kusama verwendet, den Multi-Chain-Netzwerken, die von Gavin Wood, Mitbegründer von Ethereum, entworfen wurden. Im Polkadot-Ökosystem produzieren Parachains ihre eigenen Blöcke, teilen aber dank des gemeinsamen Konsensprotokolls die Sicherheit der Relay Chain. Dieses Shared-Security-Modell ist eines der Unterscheidungsmerkmale von Polkadot. Das Protokoll ist im Substrate-Framework implementiert und damit auch für andere Blockchain-Projekte verfügbar, die auf Substrate aufbauen.