Iga tsentraliseeritud süsteem, näiteks andmebaas, mis sisaldab olulist teavet jurisdiktsiooni abielulubade kohta, nõuab tsentraliseeritud administraatorit, kellel on õigus andmebaasi säilitada ja säilitada. Mis tahes muudatuste tegemine, näiteks teatud lubade nõuetele vastavate isikute nimede lisamine, eemaldamine või ajakohastamine on keskasutusel, kes lõppkokkuvõttes vastutab täpse arvestuse pidamise eest.
Avalikud plokiahelad, mis on detsentraliseeritud ja isereguleeruvad, võivad toimida globaalses mastaabis ilma keskvõimuta. Suur hulk inimesi annab neile oma panuse, aidates kinnitada ja autentida blockchain-põhised tehingud plokkide kaevandamise kaudu.
Plokiahela konsensusalgoritm
Plokiahela tehnoloogia muudab kiiresti seda, kuidas me andmete ja rahandusmaailmaga suhtleme. Üks peamisi komponente, mis muudavad plokiahela süsteemid usaldusväärseks ja turvaliseks, on konsensusalgoritm. Selles artiklis uurime, mis on plokiahela konsensusalgoritm ja kuidas see töötab.
Konsensusalgoritm on reeglite kogum, mida järgivad kõik plokiahela võrgus osalejad, et säilitada kokkulepe jagatud pearaamatu oleku suhtes. See on mehhanism, mis tagab, et kõigil võrgu sõlmedel on andmetest sama vaade ning et tehingud kinnitatakse ja lisatakse plokiahelasse turvalisel ja detsentraliseeritud viisil.
Plokiahela konsensusalgoritmi tüübid
Plokiahela konsensusalgoritmidel on pikk ja mitmekesine ajalugu. Bitcoini turvamiseks kasutati töö tõestamise (PoW) varaseimat kehastust, Satoshi Nakamoto tutvustas seda kontseptsiooni 2008. aastal. Teised konsensusalgoritmid, nagu Proof-of-Stake (PoS) ja Delegated Proof-of-stake (DPoS) on sellest ajast peale tekkinud, pakkudes PoW-le alternatiive. Kõik need algoritmid pakuvad selgeid eeliseid ja puudusi, tagades, et arendajatel on oma plokiahela jaoks konsensusmehhanismi valimisel palju võimalusi. Lõppkokkuvõttes on iga konsensusalgoritm seda kasutava võrgu jaoks ainulaadne ja õige valimine võib oluliselt mõjutada nii krüptovaluutavõrgu kiirust kui ka turvalisust. Mõned kõige sagedamini kasutatavad konsensusalgoritmid on järgmised:
- Töötõend (PoW)
- Panuse tõendamine (PoS)
- Delegeeritud panuse tõendamine (DPoS)
- Ajaloo tõestus (PoH)
- Bütsantsi tõrketaluvus (BFT)
- Suunatud atsükliline graafik (DAG)
Töökindlus (PoW)
Proof-of-Work on konsensusalgoritm, mis võeti esmakordselt kasutusele Bitcoini loomisel 2009. aastal. See on loodud olema arvutusmahukas, nõudes tehingute kinnitamiseks ja plokiahelasse lisamiseks sõlmedelt keerukate matemaatiliste arvutuste tegemist. Esimene sõlm, kes arvutuse lahendab ja õige lahenduse leiab, premeeritakse teatud arvu žetoonidega või krüptovaluutaga.
Arvutustööd, mida sõlmed teevad, nimetatakse kaevandamiseks. Kaevandamise protsess aitab tagada võrgu turvalisuse, muutes ühe sõlme jaoks plokiahela andmetega manipuleerimise keeruliseks. Proof-of-Worki idee seisneb selles, et mida rohkem arvutusvõimsust võrku lisatakse, seda turvalisemaks see muutub.
Proof-of-Work on väga turvaline ja usaldusväärne konsensusalgoritm, kuid sellel on mitmeid puudusi. See nõuab suurt arvutusvõimsust ja energiat, mis võib olla kulukas ja keskkonnale kahjulik. Lisaks võib kaevandamisprotsess olla aeglane ja ebaefektiivne, põhjustades aeglaseid tehinguaegu ja kõrgemaid tasusid. PoW-d kasutavad krüptovaluutad hõlmavad Bitcoini (BTC), Dogecoin (DOGE), Litecoin (LTC), Monero (XMR) ja Zcash (ZEC).
Proof-of-Stake (PoS)
Proof-of-Stake on uuem konsensusalgoritm, mis töötati välja töötõestamise alternatiivina. Selle asemel, et nõuda sõlmedelt keerukate arvutuste tegemist, tugineb Proof-of-take sõlmedele, millel on tagatisena teatud kogus žetoone või krüptovaluutat. Seda tagatist kasutatakse tehingute kinnitamiseks ja nende lisamiseks plokiahelasse.
Proof-of-stake'i valideerimisprotsess on palju kiirem ja energiasäästlikum kui Proof-of-Work. Sõlmed valitakse tehingute kinnitamiseks juhuslikult ja mida rohkem märke neil on, seda suurem on nende valimise tõenäosus. See motiveerib sõlme hoidma rohkem märke ja säilitama võrgu turvalisuse.
Proof-of-stake on paljutõotav alternatiiv Proof-of-Workile, kuid sellel pole ka oma puudusi. Mõned inimesed väidavad, et see on vähem turvaline kui töötõendamine, kuna valideerimisprotsess ei ole nii detsentraliseeritud. Samuti on võimalus, et üks üksus omab suurt protsenti žetoonidest, mis võib viia võrgu tsentraliseerimiseni. Mõned krüptovaluutad, mis kasutavad panuse tõendamist, on Ethereum (ETH), Tezos (XTZ), EOS (EOS) ja Cardano (ADA).
Delegeeritud osaluse tõendamine (DPoS)
Delegeeritud panuse tõestamine on panuse tõestamise variant, mis töötati välja mõnede standardse Proof-of-stake algoritmiga seotud väljakutsete lahendamiseks. DPoS-is valitakse sõlmed tehingute kinnitamiseks ja nende lisamiseks plokiahelasse vastavalt võrgu teistelt sõlmedelt saadud häälte arvule. DPoS-i idee seisneb selles, et kõige rohkem hääli saanud sõlmed on kõige usaldusväärsemad ja usaldusväärsemad ning seetõttu peaksid nad vastutama tehingute kinnitamise eest.
DPoS on kiire ja tõhus konsensusalgoritm, kuna tehingute kinnitamiseks on vaja vaid väikest arvu sõlme. Siiski peetakse seda ka vähem turvaliseks kui töötõestust või panuse tõendamist, kuna kinnitavate sõlmede valik põhineb nende poolt saadud häälte arvul, mitte nende arvutusvõimsusel või märkidel. hoia. Mõned DPoS-krüptod on Tron (TRX), EOS (EOS) ja Steem (STEEM)
Ajaloo tõend (PoH)
Proof-of-History (PoH) on konsensusalgoritm, mis püüab pakkuda alternatiivi traditsioonilistele plokiahela tehnoloogiatele. Ajaloo enda kaasamisega plokiahelasse on ajaloo tõestus (PoH) konsensusmehhanism, mis vähendab võrgusõlmede koormust ploki töötlemise ajal. Sõlmedel on oma sisemised kellad, mida kasutatakse aja ja sündmuste kinnitamiseks. Proof-of-History on alles varajases arengujärgus ja krüptovaluutatööstuses seda veel laialdaselt ei kasutata. Ajaloo tõestuse algoritmi kasutatakse ainult Solana plokiahelas. Tänu sellele on võrk äärmiselt skaleeritav, käsitledes kuni 60,000 XNUMX tehingut sekundis.
Bütsantsi rikketolerants (BFT)
BFT konsensusalgoritmid on loodud plokiahela võrgus konsensuse saavutamiseks isegi siis, kui mõned sõlmed on ebausaldusväärsed või tegutsevad pahatahtlikult. Neid kasutatakse tavaliselt loaga plokiahelavõrkudes, kus kõik sõlmed on teada ja usaldusväärsed, erinevalt avalikest plokiahelavõrkudest, kus sõlmed on anonüümsed ja ebausaldusväärsed.
Kõige populaarsem BFT konsensusalgoritm kannab nimetust Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). PBFT töötab nii, et sellel on määratud juhtsõlm, mida nimetatakse esmaseks ja mis vastutab tehingute kogumise ja levitamise eest võrgu kõikidesse teistesse sõlmedesse. Iga võrgusõlm kontrollib tehinguid ja saadab esmasele sõlmele sõnumi tehingute heakskiitmiseks või tagasilükkamiseks. Kui enam kui kaks kolmandikku sõlmedest on tehingud heaks kiitnud, saab esmane tehingud plokiahelasse lisada.
Olulisuse tõendamine
Olulisuse tõendamine on meetod sõlme panuse kinnitamiseks krüptovaluutavõrku ja uute plokkide genereerimise õiguse teenimiseks. Üks PoI eelis teiste konsensusalgoritmide ees on see, et see võimaldab võrgus tasusid võrdsemalt jaotada. Erinevalt PoW-st, mis premeerib sõlmesid ainult nende arvutusvõimsuse alusel, või PoS-ist, mis premeerib sõlmesid ainult nende valduses olevate žetoonide arvu alusel, võtab PoI arvesse mitmesuguseid tegureid, mis aitavad kaasa võrgu üldisele tervisele ja heaolule. .
Miks krüptovaluutad kasutavad konsensusmehhanisme
Krüptovaluutad vajavad konsensusalgoritme, et tagada võrgu turvalisus, töökindlus ja usaldusväärsus. Konsensusalgoritmid võimaldavad võrgusõlmedel tehingute kehtivuses kokku leppida, tagades, et kõik osalejad on plokiahela oleku osas ühel meelel. See aitab vältida topeltkulutamist, pahatahtlikke tegevusi ja muid turvaprobleeme krüptorahavõrgus. Samuti tagab see tehingute kiire ja tõhusa töötlemise, et neid saaks õigeaegselt kinnitada. Lõpuks aitavad konsensusalgoritmid motiveerida kasutajaid võrguga seotuks jääma, pakkudes tasu tehingute kinnitamise või sõlmede hooldamise eest.
Alumine joon
Kokkuvõttes on plokiahela konsensusalgoritm plokiahela tehnoloogia nurgakivi, mis loob usalduse ja turvalisuse aluse, millele on üles ehitatud kogu plokiahela ökosüsteem. See vastutab tehingute kontrollimise, uute plokkide loomise ja võrgu sõlmede vahelise konsensuse säilitamise eest. Oma detsentraliseeritud ja võltsimiskindla olemusega pakub konsensusalgoritm plokiahela kasutajatele usaldust ja läbipaistvust. Plokiahela konsensusalgoritmide innovatsioon ja areng jätkuvad, kuna arendajad püüavad luua algoritme, mis on energiatõhusamad, mastaapsemad ja turvalisemad. Tegemist on pidevalt areneva valdkonnaga, mistõttu võime lähiaastatel oodata palju põnevaid edusamme.
Allikas: https://www.cryptopolitan.com/what-is-a-blockchain-consensus-algorithm/