定义
GRANDPA = GHOST-based Recursive Ancestor Deriving Prefix Agreement
确定性 = 敲定 = 不可逆：不会出现“冲突”的情况
活性：有效交易最终必定会上链
冲突 = 分叉：非预期的分叉会导致双重支付等各种问题，是不安全的
GRANDPA要解决的问题
保证区块链的确定性。
波卡将GRANDPA与BABE通过模块化形式分开，BABE提供活性和概率的确定性。
GRANDPA共识与BABE或者比特币的POW不同，BABE和比特币的POW是概率确定性，而GRANDPA共识要做到100%不可逆。
之所以需要做到不可逆，因为波卡的跨链特性，需要保证跨链的交易一旦执行，绝不可能在原链上被撤销。
要解决这个问题还需要分别解决下面三个问题：
问题1
不要全部节点确认才成为不可逆的问题
因为我们没办法保证所有节点都会对某个块进行确认，毕竟网络波动的原因会一直存在，否则会极大影响效率。因此我们提出了各种BFT算法，在部分节点确认的情况下，保证网络的安全性。
这里会用到 BFT 2 次 ⅔ 共识，之所有需要2次是因为：
如上图，如果只有 1 次 ⅔ 节点确认，会有 2 个块高度为 101 的区块成为了不可逆，造成“冲突”
不会立马成为 commit, 会先成为 pre-commit, 然后 pre-commit 经过 2/3 共识后才会成为commit，就根本没有任何情况能让 2 个 N 同时成为 commit
问题2
敲定过程中的大量网络传输的消耗问题
因为需要 2 次 ⅔ 共识广播，所以 GRANDPA 的复杂度是 O(n²)，随着节点数量的增加，效率也会大幅下降，比如EOS虽然只有21个出块节点，但它敲定的时间大概需要3分钟左右，而波卡的目标是全网1000个节点。
因此 GRANDPA 不是对每个pre-commit块进行逐个投票，而是将过程分为预投票和预执行，对当前最高块进行投票，通过拆解区块结构，可以一次确认若干个块，极大提高敲定效率。
如下图，每个节点选出自己认为最高块，从而确定本轮新敲定的块。
问题3
出现意外或者恶意节点的问题
问题1和2中都只考虑理想的诚实节点的情况，但实际运行时可能会出现其他情况导致“冲突”，比如下图
当网络情况不好，导致两边的蓝色诚实节点无法同步，他们各自提交自己收到的区块，而当中的恶意节点对两边的提交都进行签名（双签），从而导致网络“冲突”
除此之外，大量节点离线也导致问题。
针对这类问题，GRANDPA具有一项称为“安全责任”的功能，即通过扣除节点抵押并将其从节点集中剔除，使验证者对违反安全性的行为负责。
如果你想要重写一个之前的区块，除了需要能够控制超过 ⅓ 的节点外，你还需要承受 ⅓ 的抵押被系统扣除的成本。
GRANDPA 的缺点
GRANDPA最大的缺点是敲定时间的不确定性，Edgeware上线初期就出现过几个小时无法敲定区块的现象。
不过任何设计都有代价，只能说这个GRANDPA追求节点数量后，必须付出的代价。
原文
http://blog.boka.network/2020/06/09/bo-ka-yun-xing-yuan-li-xi-lie-liugrandpa-gong-shi/
