Hva Er En Blockchain Consensus Algoritme?
Innledning
en konsensusalgoritme er en mekanisme som lar brukere eller maskiner koordinere i en distribuert innstilling. Det må sikre at alle agenter i systemet kan bli enige om en enkelt kilde til sannhet, selv om noen agenter mislykkes. Med andre ord må systemet være feiltolerant(Se Også: Bysantinsk Feiltoleranse Forklart).
i et sentralisert oppsett har en enkelt enhet makt over systemet. I de fleste tilfeller kan de gjøre endringer som de vil – det er ikke noe komplekst styringssystem for å nå enighet blant mange administratorer.
Men i et desentralisert oppsett er det en helt annen historie. Si at vi jobber med en distribuert database-hvordan kommer vi til enighet om hvilke oppføringer som blir lagt til?
Å Overvinne denne utfordringen i et miljø der fremmede ikke stoler på hverandre, var kanskje den mest avgjørende utviklingen som banet vei for blokkkjeder. I denne artikkelen vil vi se på hvordan konsensusalgoritmer er avgjørende for hvordan kryptokurver og distribuerte hovedbøker fungerer.
Konsensus algoritmer og kryptovaluta
i cryptocurrencies, brukernes saldoer er registrert i en database-blockchain. Det er viktig at alle (eller mer nøyaktig, hver node) opprettholder en identisk kopi av databasen. Ellers vil du snart ende opp med motstridende informasjon, undergrave hele formålet med cryptocurrency-nettverket.
offentlig nøkkelkryptografi sikrer at brukere ikke kan bruke hverandres mynter. Men det må fortsatt være en enkelt kilde til sannhet som nettverksdeltakere stoler på, for å kunne avgjøre om midler allerede er brukt.
Satoshi Nakamoto, skaperen Av Bitcoin, foreslått Et Bevis På Arbeid system for å koordinere deltakerne. Vi kommer inn på hvordan PoW fungerer kort tid – for nå vil vi identifisere noen av de vanlige egenskapene til de mange konsensusalgoritmene som eksisterer.
For det Første krever vi at brukere som vil legge til blokker (vi kaller dem validatorer) gir en innsats. Staven er en slags verdi som en validator må fremføre, noe som fraråder dem fra å handle uærlig. Hvis de jukser, vil de miste sin innsats. Eksempler inkluderer datakraft, cryptocurrency eller til og med omdømme.
Hvorfor skulle de bry seg om å risikere sine egne ressurser? Vel, det er også en belønning tilgjengelig. Dette består vanligvis av protokollens opprinnelige kryptokurrency og består av avgifter betalt av andre brukere, nygenererte cryptocurrency-enheter, eller begge deler.
det siste vi trenger er åpenhet. Vi må kunne oppdage når noen jukser. Ideelt sett bør det være kostbart for dem å produsere blokker, men billig for alle å validere dem. Dette sikrer at validatorer holdes i sjakk av vanlige brukere.
typer konsensusalgoritmer
Proof Of Work (PoW)
Proof Of Work (PoW) er gudfaren til blockchain konsensusalgoritmer. Det ble først implementert I Bitcoin, men selve konseptet har eksistert i noen tid. Som Bevis På Arbeid har validatorer (referert til som gruvearbeidere) dataene de vil legge til til de produserer en bestemt løsning.
en hash er en tilsynelatende tilfeldig streng med bokstaver og tall som opprettes når du kjører data gjennom en hash-funksjon. Men hvis du kjører de samme dataene gjennom det igjen, vil du alltid ende opp med samme utgang. Endre enda en detalj, skjønt, og din hash vil være helt annerledes.
Når Du ser på utgangen, kan du ikke muligens fortelle hvilken informasjon som ble matet inn i funksjonen. De er derfor nyttige for å bevise at du visste et stykke data før en viss tid. Du kan gi noen sin hash, og når du senere avslører dataene, kan personen kjøre den gjennom funksjonen for å sikre at utgangen er den samme.
i Proof Of Work fastsetter protokollen vilkår for hva som gjør en blokk gyldig. Det kan for eksempel si at bare en blokk hvis hash begynner med 00, vil være gyldig. Den eneste måten for gruvearbeideren å lage en som passer til den kombinasjonen er å brute-force innganger. De kan justere en parameter i sine data for å produsere et annet utfall for hver gjetning til de får riktig hash.
med store blockchains er baren satt utrolig høy. For å konkurrere med andre gruvearbeidere trenger du et lager fullt av spesiell hashing-maskinvare (Asic-er) for å kunne produsere en gyldig blokk.
din innsats, når gruvedrift, er kostnaden for disse maskinene og strømmen som kreves for å kjøre dem. Asic-er er bygget for ett formål, så de har ingen bruk i applikasjoner utenfor cryptocurrency mining. Din eneste måte å hente inn den opprinnelige investeringen på er å gruve, noe som gir en betydelig belønning hvis du legger til en ny blokk i blockchain.
det er trivielt for nettverket å bekrefte at du faktisk har opprettet riktig blokk. Selv om du har prøvd billioner av kombinasjoner for å få riktig hash, trenger de bare å kjøre dataene dine gjennom en funksjon en gang. Hvis dataene dine produserer en gyldig hash, vil den bli akseptert, og du får en belønning. Ellers vil nettverket avvise det, og du vil ha kastet bort tid og strøm for ingenting.
Proof Of Stake (PoS)
Proof Of Stake (PoS) ble foreslått i De tidlige Dagene Av Bitcoin som et alternativ Til Proof Of Work. I Et PoS-system er det ikke noe konsept om gruvearbeidere, spesialisert maskinvare eller massivt energiforbruk. Alt du trenger er en VANLIG PC.
vel, ikke alle. Du trenger fortsatt å sette litt hud i spillet. I PoS legger du ikke frem en ekstern ressurs (som strøm eller maskinvare), men en intern en – kryptokurrency. Reglene varierer med hver protokoll, men det er generelt et minimum av midler du må holde for å være kvalifisert for staking.
derfra låser du pengene dine i en lommebok (de kan ikke flyttes mens du satser). Du vil vanligvis være enig med andre validatorer om hvilke transaksjoner som skal gå inn i neste blokk. På en måte satser du på blokken som vil bli valgt, og protokollen vil velge en.
hvis blokken din er valgt, vil du motta en andel av transaksjonsgebyrene, avhengig av innsatsen din. Jo flere midler du har låst opp, desto mer står du for å vinne. Men hvis du prøver å jukse ved å foreslå ugyldige transaksjoner, vil du miste en del (eller hele) av innsatsen din. Derfor har Vi en lignende mekanisme Til PoW-å handle ærlig er mer lønnsomt enn å handle uærlig.
Vanligvis er det ikke nyopprettede mynter som en del av belønningen for validatorer. Blokkjedenes innfødte valuta må derfor utstedes på en annen måte. DETTE kan gjøres enten via en innledende distribusjon (dvs.EN ICO eller IEO) eller ved å ha protokollstart med PoW før senere overgang til PoS.
til dags dato har pure Proof of Stake bare blitt distribuert i mindre kryptokurver. Derfor er det uklart om det kan tjene som et levedyktig alternativ til PoW. Selv om det virker teoretisk lyd, vil det være veldig annerledes i praksis.
Når PoS er rullet ut på et nettverk med stor verdi, blir systemet et spillfelt av spillteori og økonomiske insentiver. Alle som har kunnskapen om å “hacke” Et PoS-system, vil sannsynligvis bare gjøre det hvis de kunne få tak i det-derfor er den eneste måten å finne ut om det er mulig, på et live-nettverk.
Vi vil snart se PoS testet i stor skala – Casper vil bli implementert som en del av en rekke oppgraderinger Til Ethereum-nettverket (kollektivt kjent Som Ethereum 2.0).
Andre konsensusalgoritmer
Bevis På Arbeid og Bevis på Innsats er de mest diskuterte konsensusalgoritmer. Men det er et bredt utvalg av andre, alle med sine egne fordeler og ulemper. Sjekk ut følgende artikler:
- Forsinket Bevis På Arbeid Forklart
- Leide Bevis På Innsats Konsensus Forklart
- Bevis På Autoritet Forklart
- Bevis På Brenning Forklart
- Delegert Bevis På Innsats Forklart
- Hybrid PoW/PoS Konsensus Forklart
Avsluttende tanker
Mekanismer for å oppnå konsensus er avgjørende for funksjonen av distribuerte systemer. Mange tror at Den største innovasjonen I Bitcoin var bruken Av Arbeidsbevis for å gjøre det mulig for brukerne å bli enige om et felles sett med fakta.
Konsensusalgoritmer støtter i dag ikke bare digitale pengesystemer, men blokkkjeder som tillater utviklere å kjøre kode over et distribuert nettverk. De er nå en hjørnestein i blockchain-teknologien og er kritiske for den langsiktige levedyktigheten til de ulike nettverkene som eksisterer.
Av alle konsensusalgoritmer er Proof Of Work det dominerende tilbudet. Et alternativ som er mer pålitelig og sikrere har ennå ikke blitt foreslått. Når det er sagt, er det en enorm mengde forskning og utvikling i erstatninger For PoW, og vi vil sannsynligvis se flere av dem overflate i de kommende årene.
