Vaevalt on plokiahelas ühtegi komponenti, mis oleks olulisem kui algoritmid ja protokollid. Mõlema jaoks oleks täpsem fraas "nad on plokiahela mootorid". Kui Bitcoini 2009. aastal maailmale tutvustati, muutusid sellised terminid nagu konsensusprotokoll avalikkuse jaoks tavalisemaks. See on ainus viis, kuidas detsentraliseeritud süsteemid saavad protsessi juhtimises kokku leppida.
Põhimõistete määratlus
Esiteks, mis on algoritm? Mis on protokoll? Algoritm viitab reeglite või protsesside kogumile, mida tuleb järgida selliste probleemide lahendamise protsessis nagu arvutused. Need on enamasti kasutatavad arvutites, kuid mitte ainult.
Teisest küljest on protokoll kindlaksmääratud protseduur või reeglite süsteem, mis reguleerib millegi rakendamist. Konsensusprotokoll on omakorda mõeldud reguleerima, mida plokiahel igal ajahetkel sisaldama peaks. Kõige olulisem on see, kas lisatav plokk on see, millega on kokku leppinud kõik võrgu sõlmed. Mõisteid konsensusprotokoll ja konsensusalgoritm võib kasutada vaheldumisi.
Konsensusprotokoll / konsensusalgoritm
Nagu on kindlaks tehtud, mängib konsensusprotokoll võtmerolli selle määramisel, millised plokid plokiahelasse lisatakse. Seda kõigi plokiahelavõrgu sõlmede poolt sõlmitud lepingute alusel tehtud kindlaksmääramist nimetatakse tehingut kontrollivaks võrguks.
Protsess on plokiahela jaoks asendamatu, mis toimib detsentraliseeritud pearaamatute süsteemina. See tagab ka plokiahela terviklikkuse, muutes näitlejal süsteemi petmise või häkkimise väga keeruliseks. Ploki muutmiseks ja süsteemi petmiseks tuleb ületada 51% ründereeglit. See on väga ebatõenäoline, eriti mis tahes suurema plokiahela võrgu puhul, kuna korraga tuleb juhtida tuhandeid arvutisõlmi. Siiski pole see võimatu.
Konsensusprotokollide peamised tüübid
Siiski puudub ühtne konsensuse protokoll. Ruum ise on aastate jooksul saavutanud tohutuid uuendusi ja muutusi. Iga uus konsensusprotokoll annab plokiahelale selle omadused ja kohati eelise eelmiste plokiahelasüsteemide ees. Servade hulgas on võtmetähtsusega see, kuidas plokiahel lahendab 51% rünnaku haavatavuse või kuidas tehingukiirust parandada. Allpool on toodud kaks peamist konsensusprotokolli tüüpi.
Tööprotokoll
Töö konsensuse tõestamise protokolli kasutati esimesena plokiahelas, kuna see on olnud esimestes plokiahelates nagu Bitcoin ja Litecoin. Protokoll töötab tehingute kinnitamiseks räsiväärtuste arvutamise kaudu.
Räsiväärtuse arvutamiseks peab kaevur lahendama keerulise krüptograafilise mõistatuse. Protsessi eesmärk on teatud arv räsiväärtuses leitud lõpunulle. Arvu, mis genereerib räsiväärtuse määratud arvu lõpunullidega räsifunktsioonis, nimetatakse nonce'iks.
Konsensusprotokoll on mõeldud lubadeta avalike pearaamatute jaoks. Konsensuse saavutamiseks kasutatakse süsteemi sõlmede arvutusvõimsust krüptograafilise mõistatuse lahendamiseks ja räside genereerimiseks.
Plokid on paigutatud lineaarselt, igaüks esindab tehingute rühma. Iga ploki tehing valideeritakse ja allkirjastatakse digitaalselt, kasutades iga kasutaja privaat- ja avalikke võtmeid.
Tagasilükkamine
PoW on võimsuse osas väga nõudlik. Näiteks Bitcoini kaevandamise protsess tarbib rohkem energiat kui Argentina Vabariik. Teised uuemad protokollid on sellega võrreldes vähem energianõudlikud.
Stake tõendamine
Panuse tõestamise protokoll on ka üks vanimaid plokiahelas. Ethereum, mis on suuruselt teine plokiahel, tähistas protokolli valinud tippmängijate esilekerkimist.
Erinevalt töötõendist ei loo kaevurid räsi. Tehingu kinnitamiseks määratakse igale kaevandajale plokk. Nad peavad omakorda kinnitama teatud osa oma krüptovarast, et alustada valideerimist. Protsessi nimetatakse panustamiseks, sellest ka nimi panuse tõend. Tehingu edukal kinnitamisel makstakse kaevandajale krüpto, mille nad olid varem panustanud, ja tehingutasud.
Valideerimist teostavad kaevurid valitakse vastavalt nende majanduslikule osalusele plokiahela võrgus. Seda tehes saab protokoll kaevanduskeskused detsentraliseerida ja pakkuda igale plokiahelas osalejale panustamisvõimalust. Liigne elektritarbimine on piiratud.
Tagasilükkamine
PoS suurendab turvaauke. Ründaja peab kontrollima veidi üle 50% kõigist sõlmedest, võrreldes 51%ga PoW-s. Võimalik on ka altkäemaksurünnak. Ründaja võib ohvri tehingu tühistada ja seejärel anda ründajatele tehingu kinnitamiseks altkäemaksu.
Algoritmide ja protokollide muud kasutusalad plokiahelas
Kuigi konsensusprotokollid on protokollide ja algoritmide peamine rakendus plokiahelas, on ka teisi kasutusjuhtumeid. Esimene on tehingute tegemisel. Krüptokauplemisalgoritmid täidavad kauplemiskorraldusi automatiseeritud kauplemisjuhiste abil. Juhised on eelprogrammeeritud ja loodud võtma arvesse olulisi muutujaid, nagu aeg, tehingumaht ja hinnad.
Teine algoritmide kasutamine on nutikate lepingute vormis. Need on isetäituvad lepingud kahe osapoole vahel ja on kirjutatud otse programmi koodi. Need on asendamatud detsentraliseeritud rahanduse ruumis, mis on praegu plokiahela kõige elavam ruum. See vastutab žetoonide loomise ja nende ulatuslike uuenduste, näiteks mitteasendatavate märkide (NFT) eest.
ära võtta
Algoritmid ja protokollid on ehk krüptovaluutade kõige olulisem aspekt. Need moodustavad plokiahela kõige elementaarsemate toimingute selgroo.
Konsensusprotokollide kaudu määravad algoritmid ja protokollid, kuidas suur detsentraliseeritud sõlmede võrk tehinguid kinnitab. Need parandavad plokiahela enda turvalisust ja muudavad selle võltsimiskindlaks. Kaks peamist konsensusprotokolli, töötõestus ja panuse tõendamine, on hästi lahti seletatud. On olemas palju muud, näiteks ruumi tõend, kulunud aja tõend jne.
Kauplemisalgoritmid ja nutikad lepingud esindavad teisi viise, kuidas algoritmid on plokiahelate jaoks üliolulised. Sellised teadmised on üliolulised kõigile, kes on huvitatud Blockchaini tehnoloogiast.
Allikas: https://crypto.news/algorithms-and-protocols-as-used-in-blockchain/