Konsensusalgoritmit: Blockchain-tekniikan juuri

Joka päivä näemme jotain uutta blockchain-tekniikassa, joka tulee keskelle. Riippumatta siitä, kuinka paljon yritämme tarttua uusimpaan tekniikkaan, heillä on aina jotain uutta tarjottavaa pöydälle. Oletko koskaan miettinyt, mikä on kaikkien näiden blockchain-tekniikoiden juuret? No, konsensusalgoritmit ovat tämän vallankumouksellisen tekniikan ensisijainen juuri.

Lohkoketjun konsensusalgoritmit ovat se, mikä tekee kaikista lohkoketjun konsensussekvensseistä erilaiset. Blockchain-verkko tarjoaa miljoonia ja miljoonia ihmisiä samassa tilassa. Joten miten ne eivät koskaan häiritse toisiaan tai ole keskenään olemassa?

Vastaus on blockchain-verkon arkkitehtuurissa. Arkkitehtuuri on taitavasti suunniteltu, ja konsensusalgoritmit ovat tämän arkkitehtuurin ytimessä.

Jos haluat todella tietää, miten blockchain-konsensussarja toimii, sinun on sukelettava paljon syvällisemmin kuin luulet. Tästä oppaasta löydät kaiken mitä sinun tarvitsee tietää konsensusalgoritmeista. Joten, jatketaan sen kanssa!

Contents

Sisällysluettelo

Luku-1: Mikä on konsensusalgoritmit?
Luku-2: Bysantin vikatoleranssin ongelma
Luku 3: Miksi tarvitsemme konsensusalgoritmeja?
Luku-4: Lohkoketju: Hajautetun verkon tietojen organisoinnin luuranko
Luku-5: Konsensusalgoritmi: verkoston sielu
Luku-6: Erilaiset konsensusalgoritmit
Luku-7: Muita konsensusalgoritmityyppejä
Luku-8: Päätelmät

Luku-1: Mikä on konsensusalgoritmit?

Tekninen määritelmä olisi:

Konsensusalgoritmit ovat päätöksentekoprosessi ryhmälle, jossa ryhmän yksilöt rakentavat ja tukevat päätöstä, joka toimii parhaiten muille. Se on eräänlainen päätöslauselma, jossa ihmisten on tuettava enemmistöpäätöstä riippumatta siitä, pitivätkö he siitä vai eivät.

Yksinkertaisesti sanottuna se on vain tapa päättää ryhmän sisällä. Haluan selvittää sen esimerkillä. Kuvittele kymmenen ihmisen ryhmä, joka haluaa tehdä päätöksen heille kaikille hyödyttävästä projektista. Jokainen heistä voi ehdottaa ideaa, mutta enemmistö kannattaa sitä, joka auttaa heitä eniten. Toisten on käsiteltävä päätöstä riippumatta siitä, pitivätkö he siitä vai eivät.

Kuvittele nyt sama asia tuhansien ihmisten kanssa. Eikö se dramaattisesti vaikeuttaisi sitä?

Konsensusalgoritmit eivät ole vain samaa mieltä enemmistöäänestysten kanssa, mutta ne sopivat myös niistä, jotka hyödyttävät kaikkia. Joten verkko on aina voitto.

Blockchain-konsensusmallit ovat menetelmiä tasa-arvon ja oikeudenmukaisuuden luomiseksi online-maailmassa. Tätä sopimusta varten käytettyjä konsensusjärjestelmiä kutsutaan konsensuslauseeksi.

Nämä Blockchain-konsensusmallit koostuvat joistakin erityistavoitteista, kuten:

  • Sopimukseen pääseminen: Mekanismi kokoaa kaikki sopimukset ryhmältä mahdollisimman paljon.
  • Yhteistyö: Jokainen ryhmistä pyrkii parempaan sopimukseen, joka johtaa ryhmien etuihin kokonaisuutena.
  • Yhteistyö: Jokainen henkilö työskentelee ryhmänä ja laittaa omat etunsa syrjään.
  • Tasa-arvoiset oikeudet: Jokaisella osallistujalla on sama arvo äänestyksessä. Tämä tarkoittaa, että jokaisen ihmisen ääni on tärkeä.
  • Osallistuminen: Kaikkien verkon jäsenten on osallistuttava äänestykseen. Kukaan ei jää pois tai voi pysyä poissa ilman ääntä.
  • Toiminta: jokainen ryhmän jäsen on yhtä aktiivinen. Ryhmässä ei ole ketään, jolla olisi enemmän vastuuta.

Erilaisia ​​konsensusalgoritmeja Infographic

Konsensusalgoritmit Infographic

Luku-2: Bysantin vikatoleranssin ongelma

Bysantin vikatoleranssi on järjestelmä, jossa on tietty vikatapahtuma. Sitä kutsutaan Bysantin kenraalien ongelmaksi. Voit kokea tilanteen parhaiten hajautetun tietokonejärjestelmän avulla. Monta kertaa voi olla toimintahäiriöitä konsensusjärjestelmissä.

Nämä komponentit ovat vastuussa ristiriitaisista tiedoista. Konsensusjärjestelmät voivat toimia onnistuneesti vain, jos kaikki elementit toimivat sopusoinnussa. Kuitenkin, jos jopa yksi tämän järjestelmän komponenteista toimii virheellisesti, koko järjestelmä voi hajota.

Vialliset komponentit aiheuttavat aina epäjohdonmukaisuutta Bysantin vikatoleranssijärjestelmässä, ja siksi ei ole ihanteellista käyttää näitä konsensusjärjestelmiä hajautetussa verkossa.

Asiantuntijat kutsuvat sitä “Bysantin kenraalien ongelmaksi”. Vieläkin hämmentynyt?

Haluan selvittää sen yksimielisellä esimerkillä.

Kuvittele, että siellä on joukko kenraaleja, joissa kukin heistä omistaa Bysantin armeijan. He hyökkäävät kaupunkiin ja ottavat hallinnan, mutta sitä varten heidän on päätettävä, miten hyökätä.

Saatat ajatella, että se on vaivatonta. Siellä on kuitenkin pieniä vaikeuksia. Kenraalit voivat kommunikoida vain lähettimen välityksellä, ja jotkut pettureista kenraalit yrittävät sabotoida koko hyökkäyksen.

He voivat lähettää epäluotettavaa tietoa lähettäjän kautta, tai messengeristä voi tulla jopa vihollinen täällä.

Messenger voisi myös tahallaan sabotoida toimittamalla vääriä tietoja.

Siksi ongelmaan on puututtava varoen. Ensinnäkin jotenkin meidän on jokaisen kenraalin tehtävä yhteinen päätös ja toiseksi varmistettava, että pienintäkään pettureita ei voi aiheuttaa koko tehtävän epäonnistumista.

Se saattaa tuntua sinulle melko yksinkertaiselta; se ei kuitenkaan ole. Tutkimuksen mukaan n pettureiden käsittelyyn tarvitaan 3n + 1 kenraalia. Yhden petturin selviytyminen vaatii neljä kenraalia, mikä tekee siitä hieman hankalaa.

Luku 3: Miksi tarvitsemme konsensusalgoritmeja?

Bysantin pääongelma on päästä sopimukseen. Jos tapahtuu jopa yksi vika, solmut eivät voi päästä sopimukseen tai niiden vaikeusarvo on suurempi.

Toisaalta konsensusalgoritmit eivät todellakaan kohta tämän tyyppisiä ongelmia. Heidän ensisijainen tavoite on saavuttaa tietty tavoite millä tahansa tavalla. Blockchain-konsensusmallit ovat paljon luotettavampia ja vikasietoisempia kuin Bysantin.

Siksi, kun hajautetussa järjestelmässä voi olla ristiriitaisia ​​tuloksia; on parasta käyttää konsensusalgoritmeja parempaan tulokseen.

Luku-4: Lohkoketju: Hajautetun verkon tietojen organisoinnin luuranko

Katsotaanpa nyt blockchain-tekniikkaa, jotta saat paremman kuvan koko verkosta.

  • Se on uusi tapa järjestää tietokanta.
  • Voi tallentaa kaiken, mikä muuttuu verkon mukaan.
  • Kaikki tiedot järjestetään lohkon kaltaiseksi aineeksi.

Et kuitenkaan näe hajauttamista itse lohkoketjussa. Tämä johtuu siitä, että estoketju ei tarjoa hajauttavaa ympäristöä. Siksi tarvitsemme konsensusalgoritmeja varmistaaksemme, että järjestelmä on täysin hajautettu.

Joten, blockchain-tekniikka sallisi sinun luoda vain erilainen jäsennelty tietokanta, mutta se ei suorita hajauttamisprosessia. Siksi lohkoketjua pidetään koko hajautetun verkon luurankona.

Luku-5: Konsensusalgoritmit: verkoston sielu

Menetelmä on todella yksinkertainen. Nämä Blockchain-konsensusmallit ovat vain tapa päästä sopimukseen. Hajautettua järjestelmää ei kuitenkaan voi olla ilman yhteisiä konsensusalgoritmeja.

Ei ole edes väliä, luottavatko solmut toisiinsa vai eivät. Heidän on noudatettava tiettyjä periaatteita ja tehtävä työehtosopimus. Voit tehdä tämän tarkistamalla kaikki konsensusalgoritmit.

Toistaiseksi emme ole löytäneet mitään erityisiä Blockchain-algoritmeja, jotka toimisivat jokaiselle blockchain-tekniikalle. Katsotaanpa erilaisia ​​konsensusalgoritmeja saadaksemme paremman kuvan koko kuvasta.

Luku-6: Erilaiset konsensusalgoritmit

Luettelo kaikista konsensusalgoritmeista

  • Työn todiste
  • Panoksen todiste
  • Delegoitu panos
  • Vuokrattu panos
  • Todiste kuluneesta ajasta
  • Käytännöllinen bysanttilainen vikasietoisuus
  • Yksinkertaistettu bysanttilainen vikasietoisuus
  • Delegoitu bysanttilainen vikasietoisuus
  • Suunnatut asykliset kaaviot
  • Todistus toiminnasta
  • Todistus tärkeydestä
  • Kapasiteetin todistus
  • Todiste palamisesta
  • Painon todistus

Työn todiste

Työn todiste on ensimmäinen Blockchain-algoritmi, joka otettiin käyttöön blockchain-verkossa. Monet blockchain-tekniikat käyttävät tätä Blockchain-konsensusmallia vahvistaakseen kaikki tapahtumansa ja tuottamalla asiaankuuluvat lohkot verkkoketjuun.

Hajauttamisen pääkirjajärjestelmä kerää kaikki lohkoihin liittyvät tiedot. Kaikkiin tapahtumalohkoihin on kuitenkin kiinnitettävä erityistä huomiota.

Tämä vastuu kuuluu kaikkiin yksittäisiin kaivostyöntekijöiksi kutsuttuihin solmuihin, ja prosessia, jota he käyttävät sen ylläpitoon, kutsutaan kaivokseksi. Tämän tekniikan keskeinen periaate on ratkaista monimutkaisia ​​matemaattisia ongelmia ja antaa helposti ratkaisuja.

Saatat ajatella, mikä on matemaattinen ongelma?

Nämä matemaattiset ongelmat vaativat aluksi paljon laskentatehoa. Esimerkiksi Hash-toiminto tai tieto siitä, kuinka selvittää lähtö ilman tuloa. Toinen on se kokonaislukukerroin, ja se kattaa myös kiertuepulmat.

Tämä tapahtuu, kun palvelin tuntee olevansa DDoS-hyökkäys ja sen selvittämiseksi konsensusjärjestelmät vaativat paljon laskelmia. Siellä kaivostyöläiset ovat käteviä. Matemaattisen yhtälön vastausta koko ongelmaan kutsutaan hajautukseksi.

Työn todistamisella on kuitenkin tiettyjä rajoituksia. Verkko näyttää kasvavan paljon, ja tämän myötä se tarvitsee paljon laskentatehoa. Tämä prosessi lisää järjestelmän yleistä herkkyyttä.

POW Consensus Algorithm Infographic

Miksi järjestelmästä on tullut niin herkkä?

Lohkoketjun konsensussekvenssi perustuu enimmäkseen tarkkoihin tietoihin. Järjestelmän nopeudesta puuttuu kuitenkin valtava määrä. Jos ongelma muuttuu liian monimutkaiseksi, lohkon luominen vie paljon aikaa.

Tapahtuma viivästyy, ja koko työnkulku keskeytyy. Jos lohkonmuodostusongelmaa ei voida ratkaista tietyssä ajassa, lohkojen luomisesta tulee ihme.

Jos ongelmasta tulee kuitenkin liian helppoa järjestelmälle, se on altis DDoS-hyökkäyksille. Lisäksi ratkaisu on tarkistettava tarkasti, koska kaikki solmut eivät voi tarkistaa mahdollisia virheitä.

Jos he voisivat, verkosta puuttuisi tärkein ominaisuus – läpinäkyvyys.

Kuinka työn todiste pannaan täytäntöön blockchain-verkossa?

Ensinnäkin kaivostyöläiset ratkaisevat kaikki pulmat ja sen jälkeen uudet lohkot luodaan ja vahvistetaan tapahtumia sen jälkeen. On mahdotonta sanoa, kuinka monimutkainen palapeli voi olla.

Se riippuu suuresti käyttäjien maksimimäärästä, vähimmäisvirrasta ja verkon kokonaiskuormituksesta.

Uusissa lohkoissa on Hash-toiminto, ja jokainen niistä sisältää edellisen lohkon hajautusfunktion. Tällä tavalla verkko lisää ylimääräisen suojaustason ja estää kaikenlaiset rikkomukset. Kun kaivosmies ratkaisee pulman, uusi lohko luodaan ja tapahtuma vahvistetaan.

Missä on todiste työkonsensuksen algoritmin lohkoketjusta?

Suosituin niistä on bitcoin. Bitcoin esitteli tämäntyyppisen konsensusalgoritmin estoketjun ennen muita kryptovaluuttoja. Blockchain-konsensusmallit mahdollistivat kaikenlaisen muutoksen palapelin monimutkaisuudessa verkon kokonaistehon perusteella.

Uuden lohkon luominen kestää noin 10 minuuttia. Muut kriittisen valuutan konsensusesimerkit, kuten Litecoin, tarjoavat myös saman järjestelmän.

Toinen blockchain-algoritmien käyttäjä, Ethereum, käytti todisteita työstä lähes 3-4 suuressa projektissa alustalla. Ethereum on kuitenkin siirtynyt osinkotodistukseen.

Miksi Blockchain-tekniikka käyttää todisteita työstä ensinnäkin?

Sinun on mietittävä, miksi eri blockchain-tekniikka käyttää todisteita työstä aluksi.

Se johtuu siitä, että PoW tarjoaa DDoS-suojauksen ja alentaa vaarnan louhintaa. Tämä blockchain-algoritmi tarjoaa hakkereille kohtuullisen paljon vaikeuksia. Järjestelmä vaatii paljon laskentatehoa ja vaivaa.

Tästä syystä hakkerit voivat murtautua Blockchainin konsensusmalleihin, mutta se vie paljon aikaa ja monimutkaisuutta, mikä tekee kustannuksista liian korkeat.

Toisaalta kukaan kaivostyöläinen ei voi päättää koko verkosta, koska päätöksenteko ei riipu rahamäärästä. Se riippuu siitä, kuinka paljon laskentatehoa sinulla on uusien lohkojen muodostamiseen.

Mitkä ovat työn konsensuksen algoritmin todistamisen tärkeimmät kysymykset?

Kaikki konsensusalgoritmit eivät ole täydellisiä; Työtodisteet eivät myöskään ole niin erilaiset. Siinä on paljon etuja, mutta siinä on myös paljon puutteita. Katsotaanpa, mitkä ovat järjestelmän tärkeimmät puutteet.

  • Suurempi energiankulutus

Blockchain-verkko sisältää miljoonia ja miljoonia suunniteltuja mikrosiruja, jotka sekoittuvat jatkuvasti. Tämä prosessi vaatii paljon mehua.

Bitcoin tarjoaa tällä hetkellä 20 miljardia hajautusta sekunnissa. Verkon kaivostyöläiset käyttävät hajautukseen joitain erityisesti suunniteltuja mikrosiruja. Tämän menettelyn avulla verkko voi lisätä suojaustason botnet-hyökkäyksiltä.

Työtodistukseen perustuva blockchain-verkon suojaustaso vaatii paljon energiaa, ja se on intensiivistä. Suuremmasta kulutuksesta on tulossa ongelma maailmassa, jossa energia on loppumassa – järjestelmän kaivostyöläisten on kohdattava suuri summa kustannuksia sähkönkulutuksen vuoksi.

Paras ratkaisu tähän ongelmaan olisi halpa energialähde.

  • Kaivostyöntekijöiden keskittäminen

Energiaongelman myötä työn todiste siirtyy kohti halvempia sähköratkaisuja. Suurin ongelma olisi kuitenkin se, jos bitcoin-kaivosvalmistaja nousee. Tietyn ajan kuluessa valmistaja voi tulla voimahaluttavammaksi ja yrittää luoda uusia sääntöjä kaivosjärjestelmään.

Tämä johtaa keskittämiseen hajautetussa verkossa. Siksi se on toinen suuri ongelma, jota nämä Blockchain-algoritmit kohtaavat.

Entä 51 prosentin hyökkäys?

Haluan selventää, mitä 51 prosentin hyökkäys todella tarkoittaa. Tämä hyökkäys tarkoittaisi enemmistön käyttäjien mahdollista hallintaa ja suurimman osan kaivosvoiman haltuunotosta. Tässä tilanteessa hyökkääjät saavat tarpeeksi voimaa hallita kaikkea verkossa.

Ne voivat estää muita ihmisiä luomasta uusia lohkoja. Hyökkääjät voivat myös saada palkintoja taktiikkansa perusteella.

Haluan selventää sitä yksimielisellä esimerkillä.

Kuvittele skenaario, jossa Alice lähettää Bobille salausvaluutta lohkoketjuverkon kautta. Alice on kuitenkin mukana hyökkäyksessä, eikä Bob. Kauppa tapahtuu, mutta hyökkääjät eivät salli minkään rahamäärän siirtämistä aloittamalla haarukan ketjussa.

Muissa tapauksissa kaivostyöläiset yhdistyvät yhteen haarasta. Heillä on eniten laskennallista voimaa yhdistettynä näissä lohkoissa. Siksi muut lyhytikäiset lohkot hylätään. Tämän seurauksena Bob ei saa rahaa.

Tämä ei kuitenkaan ole kannattava ratkaisu. Se vie paljon kaivosvoimaa, ja tapahtuman jälkeen altistumisen jälkeen käyttäjät alkavat poistua verkosta, ja lopulta kauppakustannukset laskevat.

Todiste vaarnasta

Mikä on todiste panoksesta?

Todiste panoksesta on konsensusalgoritmilohkoketju, joka käsittelee työalgoritmin todistamisen päähaittoja. Tässä jokainen lohko vahvistetaan ennen kuin verkko lisää toisen lohkon lohkoketjun pääkirjaan. Tässä on vähän Twistiä. Kaivostyöläiset voivat liittyä kaivosprosessiin kolikoillaan.

Todiste panoksesta on uudentyyppinen konsepti, jossa jokainen yksilö voi kaivaa tai jopa vahvistaa uusia lohkoja vain kolikon hallussapidonsa perusteella. Joten tässä skenaariossa mitä enemmän kolikoita sinulla on, sitä paremmat mahdollisuudet ovat.

Kuinka se toimii?

Tässä konsensusalgoritmissa alaikäiset valitaan aiemmin.

Vaikka prosessi on täysin satunnainen, silti kaikki alaikäiset eivät voi osallistua panostukseen. Kaikki verkon kaivostyöläiset valitaan satunnaisesti. Jos sinulla on tietty määrä kolikoita aiemmin tallennettuina lompakkoosi, saat pätevyyden olla verkon solmu.

Solmuttuasi sinun on talletettava tietty määrä kolikkoa solmun jälkeen, minkä jälkeen on olemassa äänestysjärjestelmä validointilaitteiden valitsemiseksi. Kun kaikki on valmis, kaivostyöläiset panostavat vähimmäismäärän, joka tarvitaan erityiseen lompakon panostamiseen.

Prosessi on todella yksinkertainen. Uudet lohkot luodaan suhteessa kolikoiden määrään lompakon perusteella. Esimerkiksi, jos omistat 10% kaikista kolikoista, saat kaivamaan 10% uusia lohkoja.

On olemassa monia blockchain-tekniikoita, jotka käyttävät erilaisia ​​todisteita panoksen konsensusalgoritmista. Kaikki algoritmit toimivat kuitenkin samalla tavalla uusien lohkojen louhimisessa, ja jokainen kaivosmies saa lohkopalkinnon sekä osan transaktiomaksuista.

PoS-konsensusalgoritmin infografiikka

Mitä tapahtuu panoksen yhdistämisen todisteena?

On muitakin tapoja osallistua pinoamiseen. Jos panosmäärä on liian suuri, voit liittyä pooliin ja ansaita voittoja sen kautta. Voit tehdä sen kahdella tavalla.

Ensinnäkin voit lainata kolikon toiselle käyttäjälle, joka osallistuu pooliin ja jakaa voiton kanssasi. Sinun on kuitenkin löydettävä luotettava henkilö panostamiseen.

Toinen tapa olisi liittyä uima-altaaseen. Tällä tavoin kaikki kyseiseen pooliin osallistuvat jakavat voiton panoksen määrän perusteella.

Todiste panoksesta: Mitkä ovat edut?

Ensinnäkin tämän tyyppiset konsensusalgoritmit eivät vaadi kovaa varmuuskopiota laitteistosta. Tarvitset vain toimivan tietokonejärjestelmän ja vakaan Internet-yhteyden. Jokainen henkilö, jolla on tarpeeksi kolikoita verkossa, voi myös vahvistaa tapahtumat.

Jos henkilö sijoittaa verkkoon, se ei heikkene ajan mittaan kuten muutkin investoinnit. Ainoa asia, joka vaikuttaa tulokseen, on hintavaihtelut. Todiste panoksen konsensusalgoritmin lohkoketjusta on paljon energiatehokkaampi kuin työn todiste. Se ei edes tarvitse liikaa virrankulutusta.

Se vähentää myös 51 prosentin hyökkäyksen uhkaa.

Vaikka todiste panoksesta näyttää olevan melko tuottoisa kuin työn todistus, siinä on kuitenkin yksi merkittävä haitta. Järjestelmän tärkein haittapuoli on, että täydellinen hajauttaminen ei ole koskaan mahdollista.

Tämä johtuu yksinkertaisesti siitä, että vain muutama solmu saa osallistua panostukseen verkossa. Henkilöt, joilla on eniten kolikoita, hallitsevat lopulta suurimman osan järjestelmästä.

PoW vs Pos yksinkertaisesti selitetty

Suositut kryptovaluutat, jotka käyttävät todistusta panoksesta Blockchain-tekniikan perustana

PIVX

Se on toinen yksityisyyden kolikko, jolla on nolla maksutapahtumaa. PIVX oli aiemmin haaroitettu Dashista. Se siirtyi kuitenkin työn todistamisesta panoksen todistamiseen. Ne varmistavat myös paremman panoksen käyttämällä pääsolmua lohkojen jakamiseen.

Jos haluat aloittaa PIVX: n ottamisen, sinun on ladattava virallinen lompakko ja synkronoitava se sitten lohkoketjun kanssa. Sen jälkeen sinun on siirrettävä osa valuutasta lompakkoon ja jätettävä se sitten kytkettynä.

NavCoin

Monet kryptovaluutat haavoittivat Bitcoinin alkuperäisen blockchain-konsensussekvenssin; NavCoin on yksi niistä. Projekti on täysin avoimen lähdekoodin. Ne siirtyvät myös todistamaan panoksen aikaisemmin kuin useimmat kryptovaluutat.

Parhaan hyödyn saamiseksi tietokoneesi on oltava yhteydessä verkkoon pidempään. Koska todiste panoksesta on poikkeuksellisen kevyt, voit jättää sen toimimaan pidempään ilman huolia.

Stratis

Se on toinen blockchain-konsensussarja, joka toimii todisteena panoksesta. Palvelut tehdään pääasiassa yrityksille. Yritykset voivat käyttää sitä rakentaakseen omat dApps-sovelluksensa ilman omaa blockchain-verkkoaan.

Alusta tarjoaa sovelluskehityksen sivuketjuissa, jotka estävät kaikenlaisen verkon viiveen. He aloittivat todisteena työprojektista. Lopulta he kuitenkin siirtyivät todisteisiin vaarnasta.

Blockchain-algoritmit: Delegoitu osavuosikatsauksen konsensus

Delegated Proof of Stake on muunnos tyypillisestä panostodistuksesta. Järjestelmä on melko vankka ja lisää erilaista joustavuutta koko yhtälöön.

Jos haluat nopeita, tehokkaita, hajautettuja konsensusalgoritmeja, Delegated Proof of Stake olisi paras tapa edetä. Sidosryhmien kysymys ratkaistaan ​​tässä täysin demokraattisella tavalla. Jokaisesta verkon osasta voi tulla edustaja.

Tässä solmuja kutsutaan kaivostyöläisten tai vahvistajien sijasta edustajiksi. Määrittämällä lohkotuotannon tämä järjestelmä voi tehdä tapahtuman vain yhden sekunnin kuluessa! Lisäksi tämä järjestelmä on suunniteltu varmistamaan kaikenlainen suoja sääntelyongelmilta.

Todistajat tarkistavat kaikki allekirjoitukset

Yleensä todistajilla ei ole säännöksiä ja muita neutraaleja sanoja. Perinteisten sopimusten vakiotodistajilla on erityinen paikka todistajien vahvistamiseksi. He vain varmistavat, että ihmisten on tarkoitus olla yhteydessä tiettyyn aikaan.

DPOS: ssa todistajat voivat tuottaa tietolohkoja. Ylimpien todistajien valitsemiseksi on myös äänestyskäsite. Äänestys tapahtuu vain, kun järjestelmä luulee sen olevan täysin hajautettu.

Kaikille todistajille maksetaan palkkio heti sen jälkeen, kun se on tuottanut lohkon. Korko valitaan aiemmin äänestysjärjestelmän kautta.

Erityinen parametrimuutos valituissa edustajissa

Aivan kuten todistajat, myös edustajat valitaan. Edustajia käytetään verkon yleisten parametrien muuttamiseen. Edustajien kanssa saat pääsyn transaktiomaksuihin, estoväliin, lohkokokoihin ja todistajapalkkiin.

Parametrin muuttamiseksi verkossa edustajien enemmistön on äänestettävä samasta asiasta. Edustajat eivät kuitenkaan saa palkkoja kuin todistajat.

Tyypillisen säännön muuttaminen

Jotta järjestelmä toimisi sujuvasti, on tarpeen lisätä erilaisia ​​ominaisuuksia silloin tällöin. Tämän ominaisuuden lisääminen ei kuitenkaan onnistu ilman potentiaalista sidosryhmää. Todistajat voivat tulla yhteen ja muuttaa käytäntöjä, mutta heitä ei ole ohjelmoitu tekemään niin.

Heidän on pysyttävä puolueettomina ja vain sidosryhmien työntekijät. Joten aluksi kaikki riippuu sidosryhmistä.

Kaksinkertaisen kulutuksen hyökkäyksen vaara

DPOS-järjestelmässä kaksinkertaisen kulutuksen riski pienenee huomattavasti. Tämä voi tapahtua, kun blockchain-verkko ei sisälly aiemmin käytettyyn tapahtumaan tietokantaan.

Verkko voi tarkistaa terveytensä ilman kenenkään apua ja voi havaita kaikenlaiset menetykset. Tällä tavoin se varmistaa 100% läpinäkyvyyden tietokannassa.

Tapahtumat tehdään todisteena panoksesta

Vaikka järjestelmä on muunnelma todistuksesta panoksesta, silti ydintapahtumajärjestelmä toimii kokonaan panosalgoritmin todistamiseen. Vaarnan todentamisprosessilla varmistetaan lisäsuojaus viallisilta konsensusjärjestelmiltä.

Kuka käyttää valtuutettua todistusta vaarnasta?

Lisk on yksi suosituimmista nimistä markkinoilla nyt. Blockchain-alusta tarjoaa kehittäjille alustan hajautettujen JavaScript-pohjaisten sovellusten tekemiseen ilman vaivaa.

Siinä on paljon yhteisiä elementtejä Ethereumille. Järjestelmä käyttää kuitenkin delegoitua todistusta panoksesta todistuksen sijasta.

Panostus toimii eri tavalla tämän kanssa.

Vuokrattu panos (LPoS)

Toinen vääntö klassiseen todistukseen on vuokrattu todiste panoksesta. Uusi konsensusalgoritmilohkoketju esiteltiin meille Waves-alustalla. Aivan kuten mikä tahansa muu blockchain-teknologia-alusta, Waves varmistaa myös paremman saannin rajoitetulla virrankulutuksella.

Alkuperäisellä panostodistuksella oli joitain rajoituksia panostamiselle. Henkilöt, joilla on rajoitettu määrä kolikoita, eivät ehkä koskaan osallistu koskaan panostamiseen. Verkon ylläpitämiseksi onnistuu vain kourallinen henkilö, jolla on enemmän kolikoita tarjottavana.

Tämän prosessin avulla järjestelmä voi luoda keskitetyn yhteisön hajautetulle alustalle, mikä ei ilmeisesti ole toivottu yhteisö.

Vuokratulla osuudella omistuksesta pienviljelijät saavat vihdoin mahdollisuuden panostaa. He voivat vuokrata kolikoitaan verkkoon ja hyödyntää sieltä hyötyä.

Uuden osuuden vuokratodistuksen käyttöönoton jälkeen tilanne muuttui täysin. Edellisen järjestelmän rajoitukset voidaan nyt ratkaista ilman vaivaa. Waves-alustan päätarkoitus oli auttaa piensijoittajia.

Ihmiset, joiden lompakossa on pieni määrä kolikoita, eivät koskaan saisi mahdollisuutta saada etuja, kuten suuret kalat. Tällä tavoin se vahvistaa täysin konsensusalgoritmien pääteeman – läpinäkyvyyden.

Todistus kuluneesta ajasta (PoET)

PoET on yksi parhaista konsensusalgoritmeista. Tätä algoritmia käytetään pääasiassa luvallisessa blockchain-verkossa, jossa sinun on saatava lupa verkkoon pääsyyn. Näiden lupaverkostojen on päätettävä kaivosoikeuksista tai äänestysperiaatteista.

Varmistaakseen, että kaikki toimii sujuvasti, PoET-algoritmit käyttävät tiettyä taktiikkaa peittämään läpinäkyvyyden koko verkkoon. Consensus-algoritmit varmistavat myös turvallisen kirjautumisen järjestelmään, koska verkko vaatii tunnistusta ennen liittymistä kaivostyöläisiin.

Tarpeetonta sanoa, että tämä konsensusalgoritmi antaa mahdollisuuden valita voittajat vain reilulla tavalla.

Katsotaanpa, mikä on tämän mahtavan konsensussarjan päästrategia.

  • Jokaisen verkon käyttäjän on odotettava jonkin aikaa; aikaraja on kuitenkin täysin satunnainen.
  • Osallistujan, joka on suorittanut kohtuullisen osuutensa odotusajasta, on oltava pääkirjassa uuden lohkon luomiseksi.

Näiden skenaarioiden perustelemiseksi algoritmin on otettava huomioon kaksi tosiasiaa.

  • Valitsiiko voittaja itse asiassa satunnaisluvun? Hän voi valita satunnaisen lyhyen ajan ja saada voiton ensin.
  • Oliko henkilö todella odottanut määrättyä aikaa?

PoET riippuu erityisestä suorittimen vaatimuksesta. Sitä kutsutaan Intel Software Guard Extensioniksi. Tämä Software Guard -laajennus auttaa suorittamaan yksilöllisiä koodeja verkossa. PoET käyttää tätä järjestelmää ja varmistaa, että voitot ovat puhtaasti oikeudenmukaisia.

Intel SGX -järjestelmä

Kuten konsensusalgoritmit käyttävät SGX-järjestelmä Tarkastelemme valinnan oikeudenmukaisuutta tarkastelemalla järjestelmää tarkemmin.

Ensinnäkin erityinen laitteistojärjestelmä luo todistuksen tietyn luotettavan koodin käytöstä. Koodi on määritetty turvalliseen ympäristöön. Jokainen ulkopuolinen osapuoli voi käyttää tätä todistusta varmistaakseen, ettei siinä ole väärennöksiä.

Toiseksi, koodi toimii verkon eristetyllä alueella, jossa kukaan ei voi olla vuorovaikutuksessa sen kanssa.

Ensimmäinen askel on todistettava, että käytät todella luotettua koodia verkossa eikä muita satunnaisia ​​temppuja. Pääverkko ei voi koskaan selvittää, toimiiko ensimmäinen vaihe edes oikein.

Toinen vaihe estää kaikkia käyttäjiä manipuloimasta järjestelmää ajattelemasta, että hän suorittaa koodia. Toinen vaihe varmistaa algoritmin turvallisuuden.

Luotettu koodi

Haluan yksinkertaistaa koodin ääriviivoja.

Liittyminen Blockchain-verkkoon

  • Uusi käyttäjä lataa ensin luotetun koodin lohkoketjuun.
  • Kun hän on aloittanut prosessin, he saavat erityisen avainparin.
  • Kyseistä avainparia käyttämällä käyttäjä voi lähettää SGX-todistuksen verkkoon ja pyytää pääsyä.

Lottojärjestelmiin osallistuminen

Yksilöt saavat allekirjoitetun ajastimen luotetusta koodilähteestä.

Sen jälkeen kyseisen henkilön on odotettava, kunnes hänelle annettu aika kuluu kokonaan.

Viimeiseksi henkilö saa sertifikaatin vaaditun tehtävän suorittamisesta.

Protokolla varmistaa myös eri suojaustason SGX: n perusteella. Tämä järjestelmä laskee, kuinka monta kertaa käyttäjä voittaa arpajaiset. Tekemällä tämän he tietäisivätkö yksittäisen käyttäjän SGX vaarantunut vai ei.

Blockchain-algoritmit: Bysantin käytännöllinen vikasietoisuus (PBFT)

PBFT keskittyy pääasiassa valtion koneeseen. Se jäljittelee järjestelmää, mutta pääsee eroon Bysantin pääongelmasta. Kuinka se tekee sen?

No, algoritmi olettaa alusta alkaen, että verkossa voi olla mahdollisia vikoja ja jotkut itsenäiset solmut voivat toimia väärin tietyinä aikoina.

Algoritmi on suunniteltu asynkronisille konsensusjärjestelmille ja optimoitu edelleen tehokkaalla tavalla käsittelemään kaikkia ongelmia.

Lisäksi kaikki järjestelmän solmut järjestyvät tietyssä järjestyksessä. Yksi solmu valitaan ensisijaiseksi ja muut toimivat varmuuskopiosuunnitelmana. Kaikki järjestelmän sisällä olevat solmut toimivat kuitenkin sopusoinnussa ja kommunikoivat keskenään.

Viestintätaso on melko korkea, koska he haluavat tarkistaa kaikki verkossa olevat tiedot. Tämä poistaa epäluotettavan tiedotusongelman.

Tämän uuden prosessin avulla he pystyvät kuitenkin selvittämään, vaikkeko edes yksi solmu vaarantuisi. Kaikki solmut pääsevät sopimukseen enemmistöäänestyksellä.

PBFT Consensus Algorithmin edut

Käytännöllisillä bysanttilaisilla vikasietoisuuden algoritmeilla on mielenkiintoisia faktoja kanssamme. Malli on suunniteltu ensisijaisesti käytännön käyttötarkoituksiin, ja ne on erittäin helppo toteuttaa. Siksi PBFT: llä on tietty etu kaikkiin muihin konsensusalgoritmeihin nähden.

  • Vahvistusta ei tarvita:

Tämän verkon tapahtumat toimivat hieman eri tavalla. Se voi viimeistellä tapahtuman ilman minkäänlaista vahvistusta, kuten näemme PoW-järjestelmässä.

Jos solmut sopivat tietystä lohkosta, se viimeistellään. Tämä johtuu siitä, että kaikki aito solmut kommunikoivat keskenään samanaikaisesti ja ymmärtävät tietyn lohkon.

  • Energian vähennys:

Uusi malli tarjoaa hyvän määrän energiankulutusta kuin PoW. PoW: ssä jokainen lohko tarvitsi yksittäisen PoW-kierroksen. Kuitenkin tässä mallissa kaikki kaivostyöläiset eivät ratkaise tyypillistä hajautusalgoritmia.

Siksi järjestelmä ei tarvitse niin paljon laskentatehoa.

Järjestelmän haitat

Vaikka PBFT tarjosi paljon etuja ja lupaavia tosiasioita, silti sillä on satunnaisesti paljon haittoja. Katsotaanpa, mitä he ovat.

  • Viestinnän aukko:

Tämän algoritmin tärkein tekijä on solmujen välinen viestintä. Jokaisen verkon solmun on varmistettava, että heidän keräämänsä tiedot ovat vakaita. Consensus-algoritmit sattuu kuitenkin toimimaan tehokkaasti vain pienemmässä solmuryhmässä.

Jos solmujen ryhmä kasvaa suuressa määrin, järjestelmän voi olla vaikea seurata kaikkia solmuja eikä se voi kommunikoida kaikkien niiden kanssa.

Paperi tukee tätä mallitilaa käyttämään MAC: itä ja muuta digitaalista allekirjoitusta tietojen todentamiseksi. Tästä huolimatta MAC: t eivät kykene käsittelemään blockchain-tyyppistä verkkojärjestelmää, joten sen käyttö olisi merkittävä menetys lopussa.

Digitaalinen allekirjoitus voi olla hyvä piste, mutta turvallisuuden ylläpitäminen kaikilla näillä viestintäsolmuilla muuttuisi vaikeammaksi, kun solmun määrä kasvaa.

  • Sybil Attack:

PBFT on melko altis Sybil-hyökkäyksille. Näissä hyökkäyksissä he voivat manipuloida joukkoa solmuja yhdessä, ja tekemällä näin ne vaarantavat koko verkon. Tämä pahenee myös huomattavasti suuremmissa verkoissa, ja järjestelmän skaalautuvuus heikkenee.

Jos tätä mallia voidaan käyttää toisen konsensusalgoritmin kanssa, he todennäköisesti saavat vankan suojatun yhdistelmän.

Yksinkertaistettu bysanttilainen vikasietoisuus (SBFT)

SBFT: ssä järjestelmä toimii hieman eri tavalla.

Ensinnäkin lohkogeneraattori kerää kaikki tapahtumat kerralla ja vahvistaa ne eräntyneensä yhdessä uudentyyppiseen lohkoon.

Yksinkertaisesti sanottuna lohko kerää kaikki tapahtumat, erittää ne vastaavasti toiseen lohkoon ja vahvistaa sitten lopulta kaikki yhdessä.

Generaattori soveltaa tiettyjä sääntöjä, joita kaikki solmut noudattavat vahvistaakseen kaikki tapahtumat. Sen jälkeen estoallekirjoittaja vahvistaa ne ja lisää heidän oman allekirjoituksensa. Siksi jos jokin lohkoista menettää edes yhden avaimen, se hylätään.

Yksinkertaistetun bysanttilaisen vikasietoisuuden eri vaiheet

  • Vaihe alkaa luomisvaiheesta, jossa sisällön käyttäjä tuottaa enemmän yksilöllisiä omaisuuden tunnuksia.
  • Sen jälkeen käyttäjä lähettää lähetysvaiheessa kaikki alustan tunnukset.
  • Sitten alkaa vahvistusvaihe, jossa tunnukset saavat määritetyt käyttöehdot.
  • Kun he kaikki ovat kirjautuneet, heidät tallennetaan ja siirretään eri tileille. Tapahtumat voivat tapahtua älykkäiden sopimusten avulla.
  • Lopuksi liiketoimet alkavat reaaliajassa.

Toinen upea piirre tässä mahtavassa järjestelmässä on tilivastaava, joka auttaa monissa vaiheissa. Ensisijainen tavoite on varastoida kaikki varat turvallisesti. Tilinhoitaja tallentaa myös kaikki tapahtumatiedot. Johtaja voi sisältää kaikenlaisia ​​yhdistelmävälineitä erityyppisille käyttäjille.

Voit ajatella näitä digitaalisina lompakkoina. Näiden digitaalisten lompakoiden avulla voit siirtää omaisuutesi lompakosta ja jopa saada niistä osan vastineeksi. Voit myös muodostaa älykkäitä yhteystietoja tilivastaavalla, ja kun tietty vaatimus täyttyy, se vapauttaa varat.

Mutta miten omaisuuden omistus virtaa?

No, he käyttävät tosiasiallisesti push-mallia, joka sisältää osoitteet ja omaisuuden tunnuksen lähettääkseen heille ansaitun omaisuuden.

Turvallisuus ja yksityisyys

SBFT on tarkoitettu yksityiselle verkolle, jossa luottamuksellisuus on verkon ensisijainen tavoite. Alusta on suunniteltu tavalla, joka paljastaa arkaluonteisia tietoja, mutta tietyin rajoituksin. Siksi järjestelmä käyttää kolmen tyyppisiä tekniikoita, kuten nollatiedon todistukset, kertakäyttöiset osoitteet ja salatut metatiedot.

  • Kertakäyttöiset osoitteet:

Aina kun käyttäjä haluaa saada joitain resursseja lompakkoonsa, heille annetaan kertakäyttöiset osoitteet. Jokainen osoite eroaa toisistaan ​​ja estää siten muita käyttäjiä sieppaamasta tapahtumaa.

  • Zero-Knowledge Proof:

Nollatietotodistusta käytetään piilottamaan tapahtuman kaikki osat. Koko verkko pystyy kuitenkin edelleen vahvistamaan eheyden. Tämä tapahtuu Zero-Knowledge Proofsin avulla, jossa yksi osapuoli todistaa aitoutensa toiselle osapuolelle.

Tällä tavoin vain vastaanottaja ja lähettäjä näkevät tapahtuman komponentit.

  • Metadatan salaus:

Myös siirtymien metatiedot salataan turvallisuuden lisäämiseksi. Verkko sallii avainten käytön todentamaan aitouden. Paremman suojan takaamiseksi avaimet muuttuvat 2-3 päivän välein.

Lisäksi ne kaikki pidetään erillään ja tietoverkon eri osissa. Joten jos joku heistä murtautuu, voidaan käyttää muita näppäimiä luomaan ainutlaatuisempia avaimia. Näiden avainten hallinta ja kiertäminen muutaman päivän välein on välttämätöntä näiden konsensusalgoritmien eheyden varmistamiseksi.

Chain, blockchain-pohjainen alusta käyttää SBFT: tä vahvistaakseen kaikki tapahtumansa verkossa. Sen lisäksi he käyttävät myös HSM: ää (Hardware Security Module) teollisuuden tason tietoturvaan. Käyttämällä HSM-laitteita ne varmistavat ylimääräisen turvallisuuden ilman, että tarvitsee yksittäisiä pistevikoja.

Delegoitu bysanttilainen vikasietoisuus (dBFT)

Ei ole keskustelua siitä, että työn todistaminen ja vaarnan todistaminen ovat tunnetuimpia konsensusalgoritmeja. Vaikka suuri osa blockchain-ekosysteemistä noudattaa näitä kahta yleistä algoritmia, jotkut yrittävät asettaa uudempia ja edistyneempiä konsensusjärjestelmiä. Näistä edelläkävijöiden blockchain-tuotemerkeistä NEO: n nimi tulee varmasti.

Viimeisen 12 kuukauden kukoistavan kasvun myötä NEO on nyt alan kuumakakku. Kiinalainen tuotemerkki on osoittanut varsin potentiaalia. Ja miksi he eivät? He ovat edistyneen konsensuseeman keksijä – delegoitu bysanttilainen vikatoleranssi (dBFT).

Suosittu Blockchain-tekniikka: NEO

Tämä on yksi markkinoiden suosituimmista kryptovaluutoista. Sitä kutsutaan joskus Kiinan Ethereumiksi. Verkon ensisijaisena tavoitteena on luoda älykäs talous, jossa voit jakaa digitaalisia omaisuuttasi edulliseen hintaan.

NEO käyttää delegoitua bysanttilaista vikatoleranssia vahvistaakseen kaikki tapahtumat. Jos panostat NEO-laitteeseesi, voit luoda kaasun. GAS on alustojen tärkein liikkuva valuutta. Jokaisesta tapahtumasta on maksettava tietty määrä kaasupäästöä. Siksi mitä enemmän NEO: ta panostat, sitä enemmän kaasua saat.

Tämä panostus on kuitenkin hieman erilainen kuin PoS.

Monet pörssit tarjoavat yhdistämisjärjestelmän. On kuitenkin parasta käyttää virallista NEO-lompakkoa toisen tallennuslompakon sijaan.

Ennen kuin aloitamme analyysin dBFT: llä, meidän on ilmoitettava sinulle tämän algoritmin isän virheet – Bysantin vikatoleranssi konsensusalgoritmi.

Bysantin kenraalien puutteet!

Järjestelmän merkittävä puute tapahtuu, kun olemme todistamassa minkäänlaista äänestystä ja sen tulosta. Mutta miten? Jotta voisit ymmärtää vian paremmin, sinun on ymmärrettävä tämä seuraava konsensusesimerkki.

Tiedät jo, että solmut, jotka seuraavat dBFT-konsensusalgoritmeja, tunnetaan nimellä armeija. Solmujen armeijalla on yksi kenraali, ja he seuraavat aina kenraalinsa käskyä.

Kuvittele nyt, Bysantin armeija aikoo hyökätä Roomaan ja ottaa sen haltuunsa. Katsotaanpa, että Bysantin armeijassa on yhdeksän kenraalia, ja kenraalit ovat ympäröineet kaupunkia ja valmistautuneet hyökkäykseen! He voivat ottaa Rooman haltuunsa vain, jos kenraalit aikovat hyökätä tai vetäytyä yhtenäisen, yhden strategian mukaisesti.

Tässä on saalis! Kenraaleilla on ainutlaatuinen luonne – he seuraavat päätöstä, jolla on 51 prosentin enemmistö äänestyksestä. Täällä on toinen käänne; kenraalit eivät tee päätöksiä pöydän ääressä. Sen sijaan he ovat eri paikoissa ja lähettävät viestejä kuriirien avulla.

Neljä uhkaa!

Neljä mahdollista tapaa voisi auttaa roomalaisia ​​säilyttämään valtaistuimensa –

Ensinnäkin roomalaiset voivat yrittää lahjoittaa kenraaleja ja saada heidän suosionsa. Kenraalia, joka ottaisi lahjuksen, pidetään “petturina kenraalina”.

Toiseksi kuka tahansa kenraali voisi tehdä väärän päätöksen, joka on kollektiivisen tahdon vastainen. Nämä kenraalit tunnetaan paremmin nimellä “väärin toimiva kenraali”.

Kolmanneksi sanansaattaja tai kuriiri voisi ottaa lahjuksia roomalaisilta ja antaa harhaanjohtavia päätöksiä muille kenraaleille.

Ja viimeiseksi, neljänneksi, roomalaiset voivat tappaa kuriirin tai sanansaattajan sabotoimaan kenraalien viestintäverkon.

Bysantin vikatoleranssissa on siis neljä merkittävää vikaa, jotka tekevät konsensusalgoritmeista epätäydelliset.

Kuinka delegoitu vikatoleranssi (dBFT) muuttaa tilannetta?

Älä hikoile; NEO on osoittanut meille paremman tavan ratkaista Bysantin kenraalien viat. Katsotaanpa nyt sitä delegoitua bysanttilaista vikatoleranssia, josta NEO on niin ylpeä! DBFT keskittyy pääasiassa nykyisen mallin ratkaisemiseen kahdella tavalla – paremman skaalautuvuuden ja paremman suorituskyvyn.

Puhujat ja edustajat!

Käytämme jälleen toista esimerkkiä dBFT-mallin selventämiseksi. Katsotaanpa, että Bysantin armeijalla on pikemminkin valittu johtaja kuin byrokraattinen kenraali. Tämä valittu johtaja toimii armeijan joukon edustajana.

Voit ajatella kenraalien korvaamista näillä valituilla edustajilla demokraattisesti. Jopa armeija voi olla eri mieltä näiden edustajien kanssa ja valita toisen edustajan korvaamaan edellisen.

Tämä rajoittaa kenraalien byrokraattista valtaa, eikä yksikään kenraali voi pettää koko armeijaa. Joten roomalaiset eivät voi nyt vain lahjoittaa ja ostaa kenraaleja työskentelemään heidän puolestaan.

DBFT-arvoina valittujen edustajien on seurattava yksittäisten solmujen päätöksiä. Hajautettu pääkirja merkitsee muistiin kaikki solmujen päätökset.

Solmujen armeija valitsee myös puhujan jakamaan edustajalle yhteisen ja yhtenäisen ajatuksensa. Uuden lain antamiseksi puhujat jakavat edustajille ajatuksen solmujen armeijasta, ja vähintään 66% edustajista on samaa mieltä esityksestä. Muuten ehdotettu laki ei tule voimaan.

Jos esitys ei saa 66 prosentin edustajien hyväksyntää, ehdotus hylätään ja ehdotetaan uutta esitystä, kunnes he pääsevät yksimielisyyteen. Tämä prosessi suojaa koko armeijaa petturilta tai pettämistä kenraaleilta.

Epärehelliset puhujat

On edelleen kaksi mahdollista skenaariota, jotka voivat haitata dBFT-lohkoketjun konsensusprotokollan eheyttä – epärehellinen puhuja ja epärehellinen edustaja.

DBFT-lohkoketjun konsensusprotokolla antaa meille myös ratkaisun näihin skenaarioihin. Kuten olemme sanoneet, pääkirja pitää solmujen päätökset yhdessä paikassa. Edustajat voivat tarkistaa, puhuuko puhuja todella armeijan puolesta. Jos puhujan ehdotus ja pääkirja eivät yhdisty, 66% edustajista hylkää puhujan ehdotuksen ja kieltää puhujan kokonaan.

Epärehelliset edustajat

Toisessa skenaariossa on rehellinen puhuja ja todennäköisesti pettää edustaja. Täällä rehelliset edustajat ja rehellinen puhuja yrittävät saavuttaa 66 prosentin enemmistön ja vähentää epärehellisen edustajan ponnisteluja.

Joten voit nähdä, kuinka delegoitu bysanttilainen vikatoleranssi (dBFT) voittaa Bysantin kenraalien puutteet ja BFT-konsensuksen kokonaan. NEO ansaitsee varmasti kiitosta kaikkialta maailmasta pyrkimyksistään luoda parempi konsensusalgoritmi.

Suunnatut asykliset kuvaajat (DAG)

Monet salausasiantuntijat tunnustavat Bitcoinin blockchain 1.0: ksi ja Ethereum blockchain 2.0: ksi. Mutta nykyään näemme markkinoilla uuden pelaajan, jolla on vielä nykyaikaisempi tekniikka.

Jotkut sanovat myös, että se on blockchain 3.0. Vaikka monet kilpailijat taistelevat saadakseen blockchain 3.0 -nimikkeen, NXT on edellä peli, kun käytetään Directed Acyclic Graphs -sovellusta, joka tunnetaan myös nimellä DAG. NXT: n lisäksi IOTA ja IoT Chain ottavat myös DAG: n käyttöön järjestelmässään.

Kuinka suunnatut asykliset kuvaajat (DAG) toimivat?

Voisit ajatella DAG: ta konsensusalgoritmina. Mutta DAG on pohjimmiltaan tietorakenteen muoto. Vaikka suurin osa lohkoketjuista on “lohkojen” ketju “, joka sisältää tietoja, DAG on saumaton kaavio, johon tiedot tallennetaan topologisesti. DAG voi tulla kätevästi tiettyjen ongelmien, kuten tietojenkäsittely, reititys, pakkaus, käsittelyyn.

Lohkon luominen Proof-of-Work-konsensusalgoritmilla kestää noin 10 minuuttia. Kyllä, PoW on hidas! Sen sijaan, että työskentelisi yhden ketjun parissa, DAG toteuttaa “sivuketjut”. Sivuketju sallii eri tapahtumien suorittaa itsenäisesti useita ketjuja.

Tämä lyhentää lohkon luomisen ja vahvistamisen aikaa. No, itse asiassa se hajottaa lohkojen välttämättömyyden kokonaan. Lisäksi kaivostoiminta näyttää olevan myös ajan ja energian tuhlausta!

Tässä kaikki tapahtumat ohjataan ja ylläpitävät tiettyä järjestystä. Lisäksi järjestelmä on asyklinen, mikä tarkoittaa mahdollisuutta löytää yläsolmu on nolla, koska se on solmujen puu, ei solmujen silmukka. DAG näyttää maailmalle mahdollisuuden estää lohkoja!

Suunnattujen asyklisten kaavioiden peruskäsitteet DAG

  • Ei enää kaksinkertaista kulutusta

Perinteinen lohkoketju sallii yhden lohkon louhinnan kerrallaan. On mahdollista, että useampi kuin yksi kaivosmies yrittää vahvistaa lohkon. Tämä luo kaksinkertaisen käytön todennäköisyyden.

Lisäksi tilanne voi johtaa pehmeisiin, jopa koviin haarukoihin. DAG vahvistaa tietyn tapahtuman edellisen tapahtumamäärän perusteella. Tämä tekee blockchain-järjestelmästä turvallisemman ja vankemman.

  • Vähemmän leveyttä

Muissa konsensusalgoritmeissa tapahtumasolmut lisätään koko verkkoon. Tämä tekee järjestelmän leveydestä suuremman. DAG linkittää uudet tapahtumat vanhempaan tapahtumakaavioon. Tämä tekee koko verkosta kevyen ja suoraviivaisemman tietyn tapahtuman vahvistamiseksi.

  • Nopeampi ja älykkäämpi

Koska DAG on luonteeltaan estoton, se voi käsitellä tapahtumia nopeammin. Itse asiassa se saa PoW: n ja PoS: n näyttämään kilpailun isoisiltä.

  • Suotuisa pienemmille tapahtumille

Kaikki eivät käy kauppaa miljoonilla yhdellä tapahtumalla. Itse asiassa pienempiä maksuja todistetaan yleisemmin. Mutta Bitcoinin ja Ethereumin huomattavat maksut eivät näytä olevan niin ystävällisiä pienemmille määrille. Toisaalta DAG soveltuu täydellisesti pienemmille vähäisten transaktiopalkkioiden takia.

Luku-7: Muun tyyppiset konsensusalgoritmit

Todistus toiminnasta

Samalla kun ihmiset keskustelivat aiheesta – Työn todiste vs. Panos, Litecoinin luoja ja kolme muuta kirjoittajaa ajattelivat jotain loistavaa. He kysyivät maailmalta yksinkertaisen kysymyksen – miksi ei voi yhdistää PoW: tä ja PoS: ää sen sijaan, että saisi heidät taistelemaan toisiaan vastaan?

Niinpä maailmaan tuli kiehtovan hybridin idea – Proof-of-Activity. Siinä yhdistyvät kaksi parasta ominaisuutta – turvallisempi hyökkäyksiä vastaan ​​eikä järjestelmä, joka ei ole nälkäinen.

Kuinka toiminnan todistaminen toimii?

Proof-of-Activity blockchain consensus -protokollassa kaivosprosessi alkaa aivan kuten PoW-algoritmi. Kaivostyöläiset ratkaisevat kriittisen palapelin saadakseen palkkion. Joten missä on ratkaiseva ero PoW: n kanssa? PoW: ssä kaivostyöläiset kaivoslohkot, joilla on täydellinen tapahtuma.

Toimintatodistuksessa kaivostyöläiset louhivat vain lohkojen mallin. Tällaisessa mallissa on kaksi asiaa – otsikkotiedot ja kaivostyöläisten palkitsemisosoite.

Kerran kaivostyöläiset kaivavat nämä lohkomallit; järjestelmä muuntuu panokseksi. Lohkon sisällä olevat otsikkotiedot osoittavat satunnaista sidosryhmää. Nämä sidosryhmät validoivat sitten ennalta kaivetut lohkot.

Mitä enemmän pinoa validatorilla on, niiden mahdollisuudet hyväksyä lohko kasvavat. Vasta vahvistuksen jälkeen kyseinen lohko pääsee lohkoketjuun.

Näin Proof-of-Activity käyttää kahta konsensusalgoritmia parhaiten vahvistaakseen ja lisäämällä lohkon lohkoketjuun. Lisäksi verkko maksaa sekä kaivostyöläisille että validoijille kohtuullisen osan transaktiopalkkioista. Siten järjestelmä toimii “yhteisen tragedian” vastaisesti ja luo paremman ratkaisun lohkojen validointiin.

Toiminnan todistamisen vaikutukset

Yksi suurimmista uhista, joita blockchain-kasvot ovat, on 51%: n hyökkäys. Konsensuslause vähentää 51 prosentin hyökkäyksen todennäköisyyden nollaan. Se tapahtuu, koska kaivostyöläiset ja validoijat eivät voi olla enemmistö, koska prosessi vaatisi yhtä suurta panosta samalla kun lisätään lohko verkkoon.

Jotkut kriitikot sanovat, että Proof-of-Activity blockchain -konsensuspöytäkirjassa on vakavia puutteita. Ensimmäinen on valtava energiankulutus kaivosominaisuuden vuoksi. Toiseksi toiminnan todistamisella ei ole ratkaisua validointilaitteiden kaksinkertaisen allekirjoittamisen lopettamiseksi. Nämä kaksi merkittävää puutetta tekevät konsensuslauseesta jonkin verran taaksepäin.

Kaksi suosittua estoketjua hyväksyy toimintatodistuksen – Decred ja Espers. Silti heillä on joitain muunnelmia. Todellisuudessa Decrediä pidetään suosituimpana kuin Espersin konsensuslause.

Todistus tärkeydestä

Seuraavaksi luettelossamme tulee Proof-of-Importance blockchain Consensus Protocol. Tämä yksimielinen esimerkki johtui NEM: n kuuluisasta nimestä. Konsepti on vaarnan kehittäminen. Vaikka NEM esitteli uuden idean – sadonkorjuun tai ansaitsemisen.

Sadonkorjuumekanismi määrittää, voidaanko solmu lisätä lohkoketjuun vai ei. Mitä enemmän keräät solmusta, sitä enemmän mahdollisuuksia se lisätään ketjuun. Korjuun vastineeksi solmu saa transaktiomaksut, jotka validoija kerää palkkiona. Sadonkorjuun edellytyksenä on, että tililläsi on vähintään 10000 XEM.

Se ratkaisee vaarnan suurimman ongelman. PoS: ssä rikkaampi saa enemmän rahaa kuin validoijilla on vähemmän rahaa. Esimerkiksi, jos omistat 20% kryptovaluutasta, voit kaivaa 20% kaikista lohkoketjuverkon lohkoista. Tämä tekee konsensusalgoritmeista suotuisia varakkaille.

Tärkeyden todistamisen huomattavat ominaisuudet

  • Liivit

Konsensuslauseen kiehtova piirre on ansaitseminen tai sadonkorjuu. Kuten olemme sanoneet, sinulla on oltava vähintään 10000 kolikkoa, jotta voit aloittaa korjuun. Tärkeystodistuksesi pisteet riippuvat korjatusta määrästä. Vaikka konsensusalgoritmit ottavat huomioon ajanjakson, jonka kolikot ovat taskussa.

  • Transaktiokumppanuus

Proof-of-Importance -algoritmi palkitsee sinut, jos suoritat tapahtumia muiden NEM-tilinhaltijoiden kanssa. Verkosto pitää sinut kumppaneina. Järjestelmä kuitenkin saa sinut kiinni, jos aiot tehdä näennäiskumppanuuden.

  • Pisteytysjärjestelmä

Tapahtumat vaikuttavat Proof-of-Importance -pisteisiisi. Pisteet perustuvat tapahtumiin, jotka olet suorittanut 30 päivän aikana. Tiheämpi ja huomattavampi summa auttaa sinua parantamaan pisteitäsi NEM-verkossa.

Kapasiteetin todistus

Kapasiteetin todistamisen konsensusesimerkki on kuuluisan Proof-of-Work-lohkoketjun konsensusprotokollan päivitys. Tämän ominaisuuden olennainen piirre on “piirtäminen”. Sinun on käytettävä laskentatehosi ja kiintolevytallennustilasi jo ennen kuin aloitat kaivoksen.

Tämä luonne tekee järjestelmästä nopeamman PoW: n. Kapasiteetin todistus voi luoda lohkon vain neljässä minuutissa, kun taas työn todistamiseen tarvitaan kymmenen minuuttia. Lisäksi se yrittää puuttua PoW-järjestelmän hajautusongelmaan. Mitä enemmän ratkaisuja tai tontteja sinulla on tietokoneellasi, sitä paremmat mahdollisuudet ovat voittaa kaivostaistelu.

Kuinka kapasiteetin todistaminen toimii?

Ymmärtääksesi konsensuslauseen luonteen, sinun on tartuttava kahteen käsitteeseen – piirtäminen ja kaivos.

Piirtämällä tietokoneesi kiintolevylle luot periaatteessa “nonce”. Proof-of-Capacity -algoritmin nonces eroaa hieman Bitcoinista. Täällä sinun on hajautettava henkilöllisyytesi ja tietosi, kunnes olet ratkaissut ne.

Jokaisella noncesilla on yhteensä 8192 hajautusta niputettuna. Nipun numero tunnetaan jälleen nimellä “kauhat”. Jokainen tunnus voi vastaanottaa enintään 4095 kauhaa.

Seuraava käsite on kiintolevyn “kaivos”. Kuten olemme sanoneet, voit saada 0-4955 kauhaa kerrallaan ja tallentaa ne kiintolevyllesi. Sinulle määritetään vähimmäispäivä määräaikojen ratkaisemiseksi. Tämä määräaika osoittaa myös lohkon luomisen ajan.

Jos pystyt selvittämään nonces aikaisemmin kuin muut kaivostyöläiset, saat palkkiona lohkon. Kuuluisa esimerkki voisi olla Burst, joka on ottanut käyttöön Proof-of-Capacity -algoritmin.

Plussat ja miinuksetKapasiteetin todistus

Kiintolevyn kaivostoiminta on paljon energiatehokkaampaa kuin tavallinen työn todistaminen. Sinun ei tarvitse käyttää omaisuuksia saadaksesi kalliita kaivoslaitteita, jotka olemme nähneet Bitcoin-protokollassa. Kotitietokoneesi kiintolevy on juuri tarpeeksi kaivoksen aloittamiseksi tällä konsensusalgoritmilla.

Totuuden puhumiseksi tällä konsensusalgoritmin lohkoketjulla on myös joitain vakavia haittoja. Ensinnäkin prosessi luo valtavan määrän turhaa levytilaa. Järjestelmä suosii kaivostyöläisiä, joilla on suuremmat varastoyksiköt, jotka uhkaavat hajautettua konseptia. Jopa hakkerit voivat hyödyntää järjestelmää ja pistää järjestelmään kaivoshaittaohjelmia.

Todiste palamisesta

Tämä konsensussarja on varsin vaikuttava. PoW-salausvaluutan turvaamiseksi osa kolikoista poltetaan! Prosessi tapahtuu, kun kaivostyöläiset lähettävät muutaman kolikon “Eater Address” -osoitteeseen. Syöjäosoitteet eivät voi käyttää näitä kolikoita mihinkään tarkoitukseen. Pääkirja pitää kirjaa palaneista kolikoista, mikä tekee niistä todella kuluttamattomia. Kolikon polttanut käyttäjä saa myös palkkion.

Kyllä, palaminen on menetys. Mutta vahinko on väliaikaista, koska prosessi suojaa kolikoita pitkällä aikavälillä hakkereilta ja heidän verkkohyökkäyksiltä. Lisäksi polttaminen lisää vaihtoehtoisten kolikoiden panosta.

Tällainen skenaario lisää käyttäjän mahdollisuutta kaivaa seuraava lohko sekä lisää heidän palkkioitaan tulevaisuudessa. Joten polttamista voitaisiin käyttää kaivostoiminnan etuoikeutena. Vastapuoli on erinomainen konsensusesimerkki kryptovaluutasta, joka käyttää tätä lohkoketjun konsensusprotokollaa.

Eater-osoite

Polttamaan kolikoita käyttäjät lähettävät ne syöjäosoitteisiin. Syöjäosoitteella ei ole yksityistä avainta. Joten kukaan käyttäjä ei voi koskaan käyttää näitä osoitteita viettää kolikoita. Lisäksi nämä osoitteet luodaan satunnaisesti.

Vaikka näihin kolikoihin ei ole pääsyä tai ne ovat “ikuisesti (!) Menneet”, niitä pidetään laskettuna tarvikkeina ja merkitty palaneiksi.

Hyödyt ja haitat palamista todistavalle algoritmille

Ensisijainen syy kolikoiden polttamiseen on lisätä vakautta. Tiedämme, että pitkäaikaisilla pelaajilla on taipumus hallita kolikoita pitkään voittojen saamiseksi.

Järjestelmä suosii näitä pitkäaikaisia ​​sijoittajia antamalla vakaamman valuutan ja pitkäaikaisen sitoutumisen. Lisäksi tämä lisää hajauttamista ja luo paremmin hajautetun verkon.

Kolikkojen katselusta riippumatta kolikoiden polttaminen tarkoittaa sen tuhlaamista! Jopa joissakin syöjäosoitteissa on yli 100 000 dollaria bitcoineja. Rahaa ei voida palauttaa – ne palavat!

Painon todistus

Okei, Painon todistavan lohkoketjun konsensusprotokolla on konsensusalgoritmiluettelomme viimeisessä sijainnissa. Tämä on iso päivitys Proof-of-Stake -algoritmiin. Mitä enemmän pelimerkkejä omistat, sitä paremmat mahdollisuudet ovat löytää enemmän! Tämä ajatus tekee järjestelmästä hieman puolueellisen.

No, painon todistus yrittää ratkaista PoS: n puolueellisen luonteen. Salausvaluutat, kuten Algorand, Filecoin ja Chia, toteuttavat PoWeightin. Painon todistus ottaa huomioon muutkin tekijät kuin omistaa enemmän rahakkeita, kuten PoS: ssä.

Nämä tekijät tunnistetaan “painotetuiksi tekijöiksi”. Esimerkiksi Filecoin ottaa huomioon IPFS-tietojesi määrän ja painottaa tämän tekijän. Joitakin muita tekijöitä, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen, todistus avaruudesta ja maine.

Tämän järjestelmän tärkeimpiin etuihin kuuluvat räätälöinti ja skaalautuvuus. Vaikka kannustaminen voi olla suuri haaste tälle konsensusalgoritmille.

Consesnsin algoritmien vertailu

Konsensusalgoritmit Blockchain-alusta Käynnistetty vuodesta Ohjelmointikielet Älykkäät sopimukset Plussat Haittoja
PoW Bitcoin 2009 C++ Ei Vähemmän mahdollisuuksia 51%: n hyökkäykseen

Parempi turvallisuus

Suurempi energiankulutus

Kaivostyöntekijöiden keskittäminen

PoS NXT 2013 Java Joo Energiatehokas

Hajautetumpi

Ei mitään vaarassa olevaa ongelmaa
DPoS Lisk 2016 JavaScript Ei Energiatehokas

Skaalautuva

Parempi turvallisuus

Osittain keskitetty

Tupla viettohyökkäys

LPoS Aallot 2016 Scala Joo Kohtuullinen käyttö

Leasing-kolikot

Hajauttamisen ongelma
Runoilija Hyperledger Sawtooth 2018 Python, JavaScript, Go, C ++, Java ja Rust Joo Halpa osallistuminen Erikoislaitteiden tarve

Ei hyvä julkiselle blockchainille

PBFT Hyperpitkäkangas 2015 JavaScript, Python, Java REST ja Go Joo Ei tarvitse vahvistaa

Energian väheneminen

Viestinnän aukko

Sybil Attack

SBFT Ketju 2014 Java, Solmu ja Ruby Ei Hyvä turvallisuus

Allekirjoituksen vahvistus

Ei julkiseen estoketjuun
DBFT NEO 2016 Python, .NET, Java, C ++, C, Go, Kotlin, JavaScript Joo Skaalautuva

Nopeasti

Ristiriidat ketjussa
DAG IOTA 2015 Javascript, Rust, Java Go ja C++ Työn alla Edullinen verkko

Skaalautuvuus

Toteutusvajeet

Ei sovellu älykkäisiin sopimuksiin

POA Decred 2016 Mennä Joo Vähentää 51%: n hyökkäyksen todennäköisyyttä

Yhtä suuri osuus

Suurempi energiankulutus

Kaksinkertainen allekirjoittaminen

PoI NEM 2015 Java, C ++ XEM Joo Liivit

Transaktiokumppanuus

Hajauttamisen ongelma
PoC Burstcoin 2014 Java Joo Halpa

Tehokas

Hajautettu

Suosimalla isompia kaloja

Hajauttaminen

PoB Slimcoin 2014 Python, C ++, Shell, JavaScript Ei Verkon säilyttäminen Ei lyhytaikaisille sijoittajille

Kolikoiden tuhlaaminen

PoWeight Filecoin 2017 SNARK / STARK Joo Skaalautuva

Mukautettavissa

Kannustinongelma

Luku-8: Päätelmät

Juuri konsensusalgoritmit tekevät lohkoketjuverkkojen luonteesta niin monipuolisen. Kyllä, ei ole olemassa yhtä konsensusalgoritmilohkoketjua, joka voisi väittää sen olevan täydellinen. Mutta se on arvattavan tekniikan kauneus – jatkuva muutos parantamiseksi.

Jos näitä konsensusalgoritmeja ei olisi, meidän olisi silti oltava riippuvaisia ​​työtodistuksesta. Haluatpa tai ei, PoW uhkaa lohkoketjujen hajauttamista ja hajautettua luonnetta.

Blockchain-tekniikan idea on hajauttaminen ja taistelu monarkiaa vastaan. On korkea aika, että tavalliset ihmiset lopettavat vioittuneen ja viallisen järjestelmän.

Odotamme innolla parempia ja parempia konsensusalgoritmeja, jotka muuttavat elämäämme parempaan huomiseen!

Haluatko rakentaa uraa Blockchainissa ja ymmärtää Blockchain-tekniikan perusteet? Suosittelemme, että ilmoittaudut Free Blockchain Fundamentals -kurssille ja asetat perustan kirkkaalle Blockchain-uralle.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
map