czym są protokoły konsensusu?

jedną z największych obietnic blockchain jest to, że jest to system zaufania, który wykorzystuje społeczność do sprawdzania, czy transakcje są prawdziwe. Ale jak to się robi? Różne sieci używają różnych metod, a te metody są nazywane protokołami konsensusu. Zasadniczo są to zasady działania sieci.

poniżej badamy, czym są, jak działają i najpopularniejsze typy obecnie używane.

czym są protokoły konsensusu?

blockchain, czyli rozproszona księga, jest rozproszona po węzłach, których zadaniem jest weryfikacja transakcji w sieci. Jest to jeden z kluczowych pomysłów na temat blockchain i nadaje mu unikalny zdecentralizowany smak.

w rezultacie każdy może przesłać informacje, które mają być przechowywane w łańcuchu bloków, dlatego ważne jest, aby istniały procesy, które mogą zapewnić, że wszyscy zgadzają się, jakie informacje dodać, a jakie odrzucić. Zasady te są zasadniczo znane jako protokoły konsensusu. Weryfikują transakcje i pomagają chronić sieć.

protokół konsensusu jest tradycyjnie ustawiany przed utworzeniem łańcucha bloków, ale niektóre sieci, takie jak Ethereum, zmieniają protokół konsensusu, na którym działa, gdy sieć jest aktywna. Więcej na ten temat poniżej.

jak działają protokoły konsensusu?

protokół konsensusu w sercu sieci blockchain daje konkretną metodę sprawdzania, czy transakcja jest prawdziwa, czy nie. Zapewnia metodę przeglądu i potwierdzenia, jakie dane powinny zostać dodane do rekordu blockchain. Ponieważ sieci blockchain zazwyczaj nie mają scentralizowanego organu dyktującego, kto ma rację, a kto nie, węzły sieci blockchain muszą uzgodnić stan sieci, postępując zgodnie z predefiniowanymi regułami lub protokołem.

w przypadku Bitcoina protokół konsensusu to proof-of work (PoW), proces kopania bloków, który potwierdza każdą transakcję. Inne rodzaje protokołu konsensusu to Proof-of-Stake (PoS) i Proof-of-Authority (PoA).

konsensus można zdefiniować jako porozumienie, protokoły są regułami. Po prostu protokoły konsensusu można postrzegać jako ” zasady porozumienia.”

do czego służą protokoły konsensusu?

zapobieganie przejęciu kontroli przez pojedynczy podmiot

jeśli sieć ma konsensus, wszystkie uczestniczące węzły zgadzają się co do stanu łańcucha bloków. W ten sposób dane są rejestrowane jako “prawda”, a blockchain może funkcjonować z coraz większą liczbą danych dodawanych w miarę zawierania transakcji lub zawierania inteligentnych kontraktów.

jeśli jesteś trochę zamglony na temat działania sieci blockchain, mamy również przewodnik po tym.

pozwala użytkownikom zdecentralizowanym ufać użytkownikom bez kontrolowania osób trzecich

protokół konsensusu uniemożliwia pojedynczemu podmiotowi kontrolowanie łańcucha bloków lub zniekształcanie “prawdy” tego, co powinno zostać zapisane.

podwójne wydatki to przykład tego, co mogłoby się stać, gdyby jeden podmiot próbował przejąć kontrolę nad całą siecią, tworząc własną wersję łańcucha bloków. Na przykład atakujący może wydać trochę Bitcoina, a następnie zmienić blok, który ma być zapisany w łańcuchu bloków, aby nie pokazywał wydatków. Atakujący może transmitować swoją wersję blockchain, pomniejszając rekord wydatków. Atakujący użyłby trochę Bitcoina, ale monety nie byłyby rejestrowane jako wydane na łańcuchu i mogłyby zostać wydane ponownie.

Bitcoin ‘ s consensus protocol, PoW, zapobiega temu, ponieważ gdy ta wersja łańcucha bloków jest porównywana z innymi wersjami przechowywanymi na innych węzłach, będzie ona nieco inna od wszystkich innych i ta wersja zostanie odrzucona przez inne węzły.

jakie są najczęstsze typy protokołu konsensusu?

Proof-of-Work (PoW): Pierwszy blockchain, Bitcoin, wykorzystuje PoW. Aby zweryfikować transakcje do “górników blockchain Bitcoin”, którzy są węzłami rozwiązują problemy kryptograficzne lub matematyczne za pomocą swoich komputerów. Górnicy, którzy rozwiążą problem, zweryfikują i włączą rekord bloku, są nagradzani bitcoinem.

Proof-of-Stake (PoS): Ethereum przechodzi z PoW do PoS. W PoS zamiast górników są “fałszerze”. Ci fałszerze stawiają kwotę kryptowaluty, która pozwala im na szansę, w oparciu o prawdopodobieństwo, być walidatorem bloków. Udany fałszerz otrzymuje odpowiednie opłaty za transakcje blokowe jako nagrodę. Stawianie własnej kryptowaluty na bloku zniechęca fałszerza do prób oszukania sieci, ponieważ straci stawkę, jeśli okaże się, że nieprawidłowo dodaje transakcje do sieci.

Delegated Proof-of-Stake (Dpos): ta metoda działa w podobny sposób jak PoS. Ale, zamiast używać prawdopodobieństwa, posiadacze kryptowaluta są w stanie oddawać głosy przyporządkowane do ich stawki w celu wyznaczenia świadków. Ci Świadkowie zabezpieczają i weryfikują blockchain, nie potrzebują własnej kryptowaluty, ale potrzebują głosów. Ten protokół konsensusu jest bardziej scentralizowany niż inne. DPoS jest używany przez BitShares, Steem i EOS.

Proof-of-Authority( PoA): prawdopodobnie ponownie bardziej scentralizowany, PoA ma z góry określone walidatory bloków. Nowe bloki w łańcuchu bloków są tworzone tylko wtedy, gdy walidatory są w większości. Protokół jest podobny do PoS. Walidatorzy są publicznie znani i odpowiedzialni za określenie swojej roli i kwalifikowalności do walidacji PoS. Nowszy blockchain, Elysian, używa PoA, a także niektórych sieci testowych Ethereum lub łańcuchów testowych.

przyszłość

protokoły konsensusu, podobnie jak wszystkie technologie blockchain, ewoluują, aby sprostać różnym wyzwaniom, jakie niesie ze sobą rozwój zdecentralizowanej sieci. Żaden z nich nie jest doskonały, a każdy ma swój własny zestaw kompromisów.

PoW, używany przez Bitcoin, zużywa duże ilości mocy obliczeniowej komputera, a tym samym energii elektrycznej, a także zajmuje dużo czasu, aby sprawdzić, czy transakcja jest prawdziwa, co oznacza, że nie jest świetna do codziennego użytku. Na Bitcoinie budowane są rozwiązania, takie jak Lightning Network.

istnieje również koncepcja decentralizacji do rozważenia. PoW jest bardzo zdecentralizowany, ponieważ wiele węzłów waliduje bloki w sposób matematyczny. Nowsze sieci decydują się jednak na scentralizowanie zasilania w sieci, aby poprawić szybkość. W sercu społeczności blockchain zawsze toczy się debata na temat tego, jak bardzo centralizacja jest akceptowalna, oczekujemy, że ta debata będzie trwać jeszcze przez jakiś czas.