Mikä tahansa keskitetty järjestelmä, kuten tietokanta, joka sisältää tärkeitä tietoja lainkäyttöalueen avioliittoluvista, vaatii keskitetyn ylläpitäjän, jolla on valtuudet ylläpitää ja ylläpitää tietokantaa. Mahdollisten muutosten tekeminen, kuten tiettyjen lupien vaatimukset täyttäneiden henkilöiden nimien lisääminen, poistaminen tai päivittäminen, on keskusviranomainen, joka on viime kädessä vastuussa tarkan kirjanpidosta.
Julkiset lohkoketjut, jotka ovat hajautettuja ja itsesääteleviä, voivat toimia maailmanlaajuisesti ilman keskusviranomaista. Suuri joukko henkilöitä osallistuu niihin auttamalla vahvistamaan ja todentamaan blockchain-pohjaiset tapahtumat lohkolouhinnan kautta.
Blockchain-konsensusalgoritmi
Blockchain-teknologia muuttaa nopeasti tapaamme olla vuorovaikutuksessa datan ja rahoitusmaailman kanssa. Yksi avainkomponenteista, jotka tekevät lohkoketjujärjestelmistä luotettavia ja turvallisia, on konsensusalgoritmi. Tässä artikkelissa tutkimme, mitä blockchain-konsensusalgoritmi on ja miten se toimii.
Konsensusalgoritmi on joukko sääntöjä, joita kaikki blockchain-verkoston osallistujat noudattavat säilyttääkseen yhteisymmärryksen jaetun pääkirjan tilasta. Se on mekanismi, joka varmistaa, että kaikilla verkon solmuilla on sama näkymä tiedoista ja että tapahtumat validoidaan ja lisätään lohkoketjuun turvallisesti ja hajautetusti.
Blockchain-konsensusalgoritmien tyypit
Blockchain-konsensusalgoritmeilla on pitkä ja monipuolinen historia. Bitcoinin turvaamiseen käytettiin varhaisinta proof-of-workin (PoW) inkarnaatiota, ja Satoshi Nakamoto esitteli konseptin vuonna 2008. Muut konsensusalgoritmit, kuten Proof-of-Stake (PoS) ja Delegated Proof-of-stake (DPoS) ovat sittemmin ilmaantuneet ja tarjoavat vaihtoehtoja PoW:lle. Jokainen näistä algoritmeista tarjoaa selkeät edut ja haitat, mikä varmistaa, että kehittäjillä on useita vaihtoehtoja valitessaan konsensusmekanismia lohkoketjulleen. Viime kädessä jokainen konsensusalgoritmi on ainutlaatuinen sitä käyttävälle verkolle, ja oikean valinnalla voi olla suuri vaikutus sekä kryptovaluuttaverkon nopeuteen että turvallisuuteen. Jotkut yleisimmin käytetyistä konsensusalgoritmeista ovat:
-Työtodistus (PoW)
- Todistus panoksesta (PoS)
-Delegoitu panostodistus (DPoS)
-Historiatodiste (PoH)
-Byzantine Fault Tolerance (BFT)
- Ohjattu asyklinen kaavio (DAG)
Työtodistus (PoW)
Proof-of-Work on konsensusalgoritmi, joka esiteltiin ensimmäisen kerran Bitcoinin luomisen yhteydessä vuonna 2009. Se on suunniteltu laskennallisesti intensiiviseksi, ja se vaatii solmujen suorittamaan monimutkaisia matemaattisia laskelmia tapahtumien validoimiseksi ja lisäämiseksi lohkoketjuun. Ensimmäinen solmu, joka ratkaisee laskelman ja löytää oikean ratkaisun, palkitaan tietyllä määrällä tokeneita tai kryptovaluuttaa.
Solmujen suorittamaa laskennallista työtä kutsutaan louhinnaksi. Kaivosprosessi auttaa varmistamaan verkon turvallisuuden vaikeuttamalla yksittäisen solmun manipulointia lohkoketjussa. Proof-of-Workin ideana on, että mitä enemmän laskentatehoa verkkoon lisätään, sitä turvallisemmaksi se tulee.
Proof-of-Work on erittäin turvallinen ja luotettava konsensusalgoritmi, mutta sillä on useita haittoja. Se vaatii paljon laskentatehoa ja energiaa, mikä voi olla kallista ja ympäristölle haitallista. Lisäksi louhintaprosessi voi olla hidas ja tehoton, mikä johtaa hitaisiin transaktioaikoihin ja kohonneisiin maksuihin. PoW:ta käyttäviä kryptovaluuttoja ovat Bitcoin (BTC), dogecoin (DOGE), Litecoin (LTC), Monero (XMR) ja Zcash (ZEC).
Stake-Proof (PoS)
Proof-of-Stake on uudempi konsensusalgoritmi, joka kehitettiin vaihtoehtona Proof-of-Workille. Sen sijaan, että vaadittaisiin solmuja suorittamaan monimutkaisia laskelmia, Proof-of-Stake luottaa solmuihin, joilla on vakuudeksi tietty määrä tokeneita tai kryptovaluuttaa. Tätä vakuutta käytetään tapahtumien vahvistamiseen ja niiden lisäämiseen lohkoketjuun.
Proof-of-Staken validointiprosessi on paljon nopeampi ja energiatehokkaampi kuin Proof-of-Work. Solmut valitaan satunnaisesti vahvistamaan tapahtumia, ja mitä enemmän tokeneita niillä on, sitä todennäköisemmin ne valitaan. Tämä kannustaa solmuja säilyttämään enemmän tunnuksia ja ylläpitämään verkon turvallisuutta.
Proof-of-Stake on lupaava vaihtoehto Proof-of-Workille, mutta siinä ei ole omia haittoja. Jotkut ihmiset väittävät, että se on vähemmän turvallinen kuin Proof-of-Work, koska validointiprosessi ei ole yhtä hajautettu. On myös mahdollista, että yhdellä kokonaisuudella on suuri prosenttiosuus tokeneita, mikä voi johtaa verkon keskittämiseen. Jotkut kryptovaluutat, jotka käyttävät todisteita panoksesta, ovat Ethereum (ETH), Tezos (XTZ), EOS (EOS) ja Cardano (ADA).
Delegoitu panos (DPoS)
Delegated Proof-of-Stake on muunnos Proof-of-Stakesta, joka on kehitetty vastaamaan joihinkin standardin Proof-of-stake-algoritmiin liittyviin haasteisiin. DPoS:ssa solmut valitaan vahvistamaan tapahtumat ja lisäämään ne lohkoketjuun verkon muilta solmuilta saamansa äänimäärän perusteella. DPoS:n ideana on, että eniten ääniä saaneet solmut ovat luotettavimpia ja luotettavimpia, ja siksi niiden pitäisi olla vastuussa tapahtumien vahvistamisesta.
DPoS on nopea ja tehokas konsensusalgoritmi, koska se vaatii vain pienen määrän solmuja tapahtumien vahvistamiseen. Sitä pidetään kuitenkin myös vähemmän turvallisena kuin Proof-of-Work tai Proof-of-stake, koska validointisolmujen valinta perustuu niiden saamien äänten määrään eikä niiden laskentatehon tai tokenien määrään. pidä. Jotkut DPoS-salaukset ovat Tron (TRX), EOS (EOS) ja Steem (STEEM)
Todiste historiasta (PoH)
Proof-of-History (PoH) on konsensusalgoritmi, joka pyrkii tarjoamaan vaihtoehdon perinteisille blockchain-tekniikoille. Sisällyttämällä itse ajan lohkoketjuun Proof-of-History (PoH) on konsensusmekanismi, joka vähentää verkon solmujen taakkaa lohkon käsittelyn aikana. Solmuilla on omat sisäiset kellonsa, joita käytetään ajan ja tapahtumien vahvistamiseen. Proof-of-History on vielä kehitysvaiheessa, eikä sitä vielä laajalti käytetä kryptovaluuttateollisuudessa. Proof of History -algoritmia käytetään vain Solana-lohkoketjussa. Tämän ansiosta verkko on erittäin skaalautuva ja käsittelee jopa 60,000 XNUMX tapahtumaa sekunnissa.
Bysanttilainen vikatoleranssi (BFT)
BFT-konsensusalgoritmit on suunniteltu saavuttamaan konsensus blockchain-verkossa, vaikka jotkin solmut olisivat epäluotettavia tai toimivat haitallisesti. Niitä käytetään yleisesti luvallisissa lohkoketjuverkoissa, joissa kaikki solmut tunnetaan ja niihin luotetaan, toisin kuin julkisissa lohkoketjuverkoissa, joissa solmut ovat anonyymejä ja epäluotettavia.
Suosituin BFT-konsensusalgoritmi on nimeltään Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). PBFT toimii siten, että sillä on nimetty johtajasolmu, joka tunnetaan ensisijaisena ja joka on vastuussa tapahtumien keräämisestä ja lähettämisestä kaikille muille verkon solmuille. Jokainen verkon solmu tarkistaa tapahtumat ja lähettää ensisijaiselle viestin joko hyväksymään tai hylkäämään tapahtumat. Kun yli kaksi kolmasosaa solmuista on hyväksynyt tapahtumat, ensisijainen voi lisätä tapahtumat lohkoketjuun.
Tärkeyden todiste
Todistus tärkeydestä on menetelmä, jolla validoidaan solmun panos kryptovaluuttaverkkoon ja ansaitaan oikeus luoda uusia lohkoja. Yksi PoI:n etu muihin konsensusalgoritmeihin verrattuna on, että se mahdollistaa palkkioiden tasapuolisemman jakamisen verkossa. Toisin kuin PoW, joka palkitsee solmut pelkästään niiden laskentatehon perusteella, tai PoS, joka palkitsee solmut pelkästään niiden hallussa olevien merkkien määrän perusteella, PoI ottaa huomioon useita tekijöitä, jotka vaikuttavat verkon yleiseen terveyteen ja hyvinvointiin. .
Miksi kryptovaluutat käyttävät konsensusmekanismeja
Kryptovaluutat tarvitsevat konsensusalgoritmeja varmistaakseen, että verkko on turvallinen, luotettava ja luotettava. Konsensusalgoritmien avulla verkkosolmut voivat sopia tapahtumien pätevyydestä ja varmistaa, että kaikki osallistujat ovat yhtä mieltä lohkoketjun tilasta. Tämä auttaa estämään kaksinkertaisen kulutuksen, haitallisia toimia ja muita tietoturvaongelmia kryptovaluuttaverkossa. Se myös varmistaa, että tapahtumat käsitellään nopeasti ja tehokkaasti, jotta ne voidaan vahvistaa ajoissa. Lopuksi konsensusalgoritmit auttavat kannustamaan käyttäjiä pysymään mukana verkossa tarjoamalla palkkioita tapahtumien vahvistamisesta tai solmujen ylläpitämisestä.
Bottomline
Yhteenvetona voidaan todeta, että lohkoketjun konsensusalgoritmi on lohkoketjuteknologian kulmakivi, joka tarjoaa perustan luottamiselle ja turvallisuudelle, jolle koko lohkoketjuekosysteemi on rakennettu. Se vastaa tapahtumien tarkistamisesta, uusien lohkojen luomisesta ja verkon solmujen välisen konsensuksen ylläpitämisestä. Konsensusalgoritmi on hajautettu ja suojattu, ja se tarjoaa lohkoketjun käyttäjille luottamusta ja läpinäkyvyyttä. Lohkoketjukonsensusalgoritmien innovaatio ja kehitys jatkuvat, kun kehittäjät pyrkivät luomaan algoritmeja, jotka ovat energiatehokkaampia, skaalautuvia ja turvallisempia. Se on jatkuvasti kehittyvä ala, joten voimme odottaa näkevämme monia jännittäviä edistysaskeleita tulevina vuosina.
Lähde: https://www.cryptopolitan.com/what-is-a-blockchain-consensus-algorithm/