En blockchain er en decentraliseret peer-to-peer-netværk der gemmer kun append (tilføj til slutningen af) data og verificerer integriteten af disse oplysninger på tværs af netværket. Samlet validering af nøjagtigheden af disse data (nå enighed) er en af de definerende træk ved en blockchain.
Ideen om en blockchain går tilbage til i det mindste 1990'erne. Den grundlæggende teori var at kopiere data på tværs af et netværk af computere ved hjælp af en type konsensus algoritme at aftale alle data, der skal tilføjes. Brug derefter kryptografisk hash-kæde at gøre databasen praktisk talt uforanderlig.
For mere information om blockchains og hashing, tjek vores Blockchain-artikel. Nedenfor fokuserer vi dog specifikt på de forskellige måder, som forskellige typer blockchains opnår enighed om data, der er føjet til deres sekvenser (kæder) af data (blokke) gennem disse emner:
De vigtigste forskelle i de forskellige blockchain-konsensusmekanismer drejer sig om, hvordan retten til at tilføje data til blockchain fordeles mellem netværksdeltagere, og hvordan disse data valideres af netværket som en nøjagtig redegørelse for transaktioner.
Sættet af computerprocesser, der løser disse problemer, kaldes konsensusalgoritmen, som, som det antydes, er den mekanisme, der er ansvarlig for sikker opdatering af datatilstand på tværs af et givet blockchain-netværk.
Hver node (computer) i netværket verificerer og behandler uafhængigt hver transaktion og skal derfor have adgang til databasens aktuelle tilstand, den ændring, der kræves af en given transaktion, og en digital signatur, der beviser en transaktions oprindelse og nøjagtighed. Spørgsmålet er, hvordan alle knudepunkterne opnår enighed (enighed) om dataene. Det største problem, som blockchains sigter mod at løse, kaldes "Byzantinske generals 'problem".
Dette problem, der har eksisteret i længere tid end blockchain i sig selv, er dybest set dette: Hvordan holder du et netværk af enheder, der er fokuseret på det samme mål i tilpasningen, der kun er baseret på meddelelser, der er sendt mellem dem, uden at informationen er ødelagt af en ondsindet skuespiller inden for netværket? Hvis man f.eks. Forsøger at sende cryptocurrency gennem et netværk, hvordan kan du være sikker på, at transaktionsdetaljerne ikke er blevet manipuleret med og ændret af en ondsindet knude i netværket?
Det er her, en konsensusmekanisme kommer ind for at sikre, at netværket forbliver synkroniseret, og at data forbliver upåvirket med. Følgende er et par af de løsninger, forskellige grupper har fundet op for at nå dette resultat.
Bevis for arbejde er i øjeblikket den mest populære konsensusmekanisme for blockchains. Det 'bevis for arbejde', som navnet beskriver, er den proces, hvorved blockchain-netværket beviser, at en minearbejder netværksknudepunkt (netværksknudepunkter, der grupperer transaktioner i blokke og validerer dem) har udført det nødvendige arbejde for at oprette en gyldig blok (gruppe af transaktioner). Selvom det er svært for noder at generere en gyldig blok (det kræver en masse computerbehandlingsstyrke), er det ganske let for netværket at kontrollere, at en blok er gyldig.
Det hele sker gennem det, der kaldes a hash-funktion, der skaber et unikt digitalt fingeraftryk for et givet stykke data. Da hasjer er meget følsomme over for ændringer, og selv en lille ændring vil resultere i en helt anden hash-output, kan hashes bruges til at validere og sikre blokke.
For at en blok skal bekræftes som gyldig, skal minearbejdere oprette to hasjer: en hash af alle transaktioner i blokken, og en hash, der beviser, at de har brugt den energi, der er nødvendig for at generere blokken, ved at løse et specielt kryptografisk puslespil med et pre- sæt niveau af besvær. Specielt er puslespillet at finde et tal, der, når det kombineres med dataene i transaktionerne og passeres gennem hash-algoritmen, kommer med et tal inden for et specifikt interval, der er indstillet af cryptocurrency-programmet.
Problemer med at løse puslespillet justeres automatisk i PoW-systemer for at skabe en sammenhængende tidsperiode for blokke af transaktioner, der skal føjes til blockchain og for at frigive netværksgebyrer og nyoprettede cryptocurrency-belønninger til minearbejdere.
En hash er en envejs funktion. Det kan ikke vendes. På denne måde kan det bekræftes, at hver blok har krævet arbejde for at generere den. Hver blok indeholder også hash'en fra den forrige blok, så når alle blokke er kombineret i blockchain, gør det det næsten umuligt at ændre dem, da det ville kræve at foretage gentagelse af alt det arbejde, der er gjort for at generere hver enkelt blok i blockchain.
I resumé opretter en minearbejder en blok med gyldige transaktioner og kører derefter PoW-algoritmen på den for at finde en gyldig hash, der kæmper mod alle andre minearbejdere for først at løse puslespillet. Når en gyldig blok genereres gennem en sådan handling, føjes blokken til blockchain, og minearbejderen modtager netværksgebyrer såvel som nyoprettet cryptocurrency.
Der er forskellige hashingsalgoritmer, der bruges til PoW-konsensusmekanismer, hvoraf de mest almindelige er SHA-256 (for eksempel Bitcoin) og Scrypt (f.eks. Litecoin). Andre inkluderer SHA-3, Kryptonat, Blake-256, Quark, scrypt-jane og hybridsystemer, der bruger mere end en hashing-funktion.
Selvom PoW teoretisk er næsten umuligt at hacke, da det bruger ressourcer i den fysiske verden til at sikre netværket, er det også her, en af dens største kritik kommer fra: ressourcen, der bruges, er elektricitet, og masser af det.
Faktisk videnskabsmagasin Bundkort vicerapporterer, at 1.6 amerikanske husstande kunne blive drevet i en dag med den elektricitet, der bruges af en enkelt Bitcoin-transaktion. I 2020 kunne Bitcoin forbruge lige så meget elektricitet som hele Danmark. Og det er kun en cryptocurrency (omend den mest populære).
Fra et effektivitets- og miljøperspektiv er dette ikke ideelt og ville være meget vanskeligt at skalere til mainstream-brug. Forværring af det, de computerkraft og elektricitetsomkostninger, der er nødvendige for at forblive konkurrencedygtige i minedrift, er steget dramatisk over tid. Dette har produceret betydelig centralisering i minenetværk, da kun de største og mest magtfulde organisationer virkelig kan konkurrere.
Nogle få store virksomheder og minepooler dominerer nu de mest populære blockchains, hvilket er helt i strid med det grundlæggende decentraliseringsprincip for blockchains.
Udover den tvivlsomme etik i dette spørgsmål fører centralisering også til et potentielt sikkerhedsproblem kaldet et angreb på 51%. Dette er, når en minearbejder, sandsynligvis en pool eller et stort konglomerat, kontrollerer 51% af et blockchain-netværks computerkraft. Hvis dette nogensinde skulle ske, kunne de forstyrre hele netværket ved at ugyldige reelle transaktioner eller validere deres egne svigagtige transaktioner til "dobbeltforbrug" -midler (ved hjælp af de samme midler mere end én gang).
Heldigvis er disse problemer med PoW ikke uden potentielle løsninger.
PoS er baseret på antagelsen om, at når noder i netværket er interessenter (det vil sige når de ejer valuta for det givne blockchain), vil de have et incitament til at forblive ærlige og godartede i driftsnetværksknuder.
PoS fungerer af minearbejdere, der låser noget af deres egen cryptocurrency, så de ikke kan bruges til særlige 'stakede' konti. Knudepunkter, der har anbragte tokens, kan derefter verificere blokke af transaktioner ligesom i PoW-systemer, men de kryptografiske beregninger, der er nødvendige for at verificere blokke, er meget enklere (og kræver derfor meget mindre computerkraft). I stedet for at bruge komplicerede puslespil, der giver fordele til mere magtfulde computere som i PoW, er PoS-systemer strukturerede således, at noder, der har mere cryptocurrency staket, har en større chance for at løse det kryptografiske puslespil.
På denne måde, selv om PoS er mere effektiv end PoW, løser det ikke fuldstændigt problemet med centralisering af minekraft, da logisk set er risikoen, at den valuta, der bruges af sådanne systemer, stadig koncentrerer sig i færre og færre hænder.
Et af de andre centrale problemer i PoS er problemet 'intet på spil', hvor minearbejdere måske ikke har noget at tabe ved at stemme for flere blockchain-historier i tilfælde af en gaffel (en blockchain opdelt i to). I tilfælde af en gaffel er den mest lukrative strategi for en minearbejder at mines på hver kæde og derfor vinde belønninger uanset hvilken gaffel der genkendes af netværket.
Dette kan i teorien føre til, at der aldrig nås enighed af netværket eller til dobbeltforbrug, hvor en angriber muligvis kan sende en transaktion, derefter starte en gaffel af blockchain fra en blok bag transaktionen og sende pengene til sig selv i stedet for hvor det blev sendt før. Dette er mere muligt i et PoS-system end PoW, da omkostningerne ved at arbejde på flere kæder er meget lavere.
Et problem, som PoS hjælper med at mindske, er imidlertid 51% -problemet. Selv hvis en minearbejder ejede 51% af en cryptocurrency, ville det ikke være i deres interesse at angribe et system, hvor de ejede et flertal af andelen. Dette tager naturligvis ikke hensyn til ondsindede, godt finansierede aktører, der muligvis simpelthen ønsker at nedbringe et blockchain-netværk til enhver pris.
Nogle eksempler på blockchains ved hjælp af denne konsensusmekanisme er NEO, Stellar og Cardano.
Med klassiske PoS er det usandsynligt, at minearbejdere med små saldoer vil miner en blok, på samme måde som PoW-minearbejdere med lidt computerkraft usandsynligt vil miner en blok. Ikke kun kunne dette ses som mindre retfærdigt, det kan også føre til et mindre sikkert netværk, da hvis små minearbejdere blev stimuleret bedre, ville netværket have flere knudepunkter og dermed være mere sikkert.
LPoS incitamerer mindre magtfulde knudepunkter ved at give dem mulighed for at lease deres cryptocurrency-saldi til “indsættelse af knudepunkter”, der har flere stakede symboler og derfor er mere tilbøjelige til at udnytte en gyldig blok. Alle mønter, der er lejet til sådanne knudepunkter, øger "vægten" af den indsættende knude, hvilket øger chancerne for at tilføje en blok til blockchain. Belønninger modtaget ved indsættelse af noder deles derefter forholdsmæssigt mellem alle leasers. Leasers kan stadig flytte eller bruge deres symboler til enhver tid, og automatisk "bryde lejekontrakten" så at sige.
På denne måde kan spørgsmålet om centralisering af minedrift og / eller monetær styrke begrænses bedre ved at lade alle knudepunkter have potentialet til at tjene minedrift.
Det vigtigste eksempel på et projekt, der bruger denne type konsensusalgoritme, er Bølger.
I DPoS bruger indehavere af cryptocurrency token deres saldi til at vælge en liste over noder, der vil være i stand til at indsætte blokke for at føje til blockchain. Med den endnu ikke lancerede EOS-blockchain, for eksempel, vil der være 21 "blokproducentknudepunkter", der vælges af netværket.
Selvom dette løser nogle problemer, såsom muligheden for, at gafler kan ske (alle knudepunkter skifter ikke til en gaffel, der ikke er afsluttet med 15 ud af 21 producentknudepunkter), og skalerbarhedsproblemer, der opstår med PoW og PoS, en DPoS-blockchain er pr. definition mere centraliseret og giver ikke tilgængelige adgangspunkter for nogen til at udnytte blokke og tjene belønninger.
Projekter, der bruger denne type konsensusmekanisme inkluderer Bitshares og EOS.
Blockchains behøver ikke nøjes med kun en type konsensusmekanisme. Den mest populære type hybridkæde er PoW / PoS-hybrid, som typisk bruger en indledende PoW-konsensus på en begrænset måde og derefter bruger PoS til at validere blokke, der er tilføjet til blockchain. Brug af PoS løser angrebsproblemet på 51%, mens du bruger mindre energi; PoW løser problemet, der ikke står på spil, samtidig med at det sikres et andet lag med immobilitet i blockchain.
Peercoin er en blockchain ved hjælp af denne hybridmetode.
PoI ligner PoS, men konsensusmekanismen tager også højde for andre faktorer for at give knudepunkter en fordel i mineblokke.
Med NEM, den første blockchain til implementering af PoI, belønnes for eksempel noder for deres produktivitet i netværket, som inkluderer deres balance, samt deres antal og værdi af transaktioner, blandt andre 'omdømme' faktorer.
I denne konsensusmekanisme offentliggør hver node en offentlig nøgle. Transaktioner, der passerer gennem noden, underskrives af noden og verificeres, og når der er opnået nok identiske svar inden for netværket, mødes der enighed om, at transaktionen er gyldig. Denne enkle mekanisme kræver ingen hasskraft og er især nyttig til opbevaringssystemer.
PBFT har to potentielle problemer. For det første skal alle involverede parter enes om den nøjagtige liste over betroede deltagere. For det andet fastlægges medlemskab af et sådant aftalesystem typisk af en central myndighed. Selvom disse faktorer muligvis ikke gør det velegnet til en offentlig, decentral cryptocurrency, kan det være nyttigt til andre ting, såsom private digitale aktivplatforme.
PBFT er den konsensusmekanisme, der bruges af Hyperledger.
Inden blockchains fulgte med, var der ingen praktisk måde at sikre, at data i et distribueret netværk (for eksempel en digital valutaboks) forbliver sikre mod manipulation af ondsindede eller kompromitterede noder. Med fødselen af Bitcoin og PoW var en helt ny generation af programmerere og ingeniører klar til at arbejde på at løse dette problem.
Der er opstået mange konsensusmekanismer, som de fleste hævder at løse det samme (byzantinske generaler). Da blockchain stadig er et relativt nyt felt, er det uklart, hvilke konsensusmekanismer, der viser sig at være mest nyttige, og hvilke der vil falde uden for fordel. Som det nu er, er forskellige konsensusmekanismer en af de grundlæggende faktorer, der adskiller forskellige kryptokurser.
Kilde: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/blockchain-consensus-mechanisms/
- 2020
- 51% angreb
- adgang
- Konto
- Handling
- Fordel
- Aftale
- algoritme
- algoritmer
- Alle
- tillade
- blandt
- omkring
- aktiv
- Største
- Bitcoin
- blockchain
- Cardano
- odds
- lave om
- Mønter
- Fælles
- Virksomheder
- computere
- computing
- Konsensus
- forbruge
- Omkostninger
- cryptocurrencies
- cryptocurrency
- Valuta
- Nuværende
- Nuværende tilstand
- data
- Database
- dag
- decentralisering
- decentral
- digital
- Digital aktiver
- digital valuta
- Afbryde
- effektivitet
- elektricitet
- energi
- miljømæssige
- EOS
- etik
- begivenhed
- retfærdig
- Funktionalitet
- Gebyrer
- Fornavn
- Fokus
- gaffel
- funktion
- finansierede
- fonde
- Give
- gruppe
- hack
- hash
- hashing
- Hvordan
- HTTPS
- Hybrid
- Hyperledger
- idé
- Forøg
- oplysninger
- interesse
- involverede
- spørgsmål
- IT
- Nøgle
- stor
- føre
- Ledger
- Niveau
- Limited
- Liste
- Litecoin
- Mainstream
- Flertal
- Making
- Matters
- minearbejdere
- Mining
- Mining Pools
- penge
- Mest Populære
- bevæge sig
- I nærheden af
- NEM
- NEO
- netværk
- net
- noder
- drift
- Andet
- perspektiv
- Platforme
- pool
- Pools
- Populær
- PoS
- POW
- magt
- private
- produceret
- producent
- produktivitet
- Program
- projekt
- bevis
- beviser
- offentlige
- offentlig nøgle
- rækkevidde
- Rapporter
- ressource
- Ressourcer
- Belønninger
- Risiko
- Skalerbarhed
- Scale
- Videnskab
- sikkerhed
- sæt
- Del
- delt
- Simpelt
- lille
- So
- Løsninger
- SOLVE
- tilbringe
- udgifterne
- delt
- spil
- Afsætning
- starte
- Tilstand
- forblive
- Stellar
- opbevaring
- forhandler
- Strategi
- Kontakt
- systemet
- Systemer
- tid
- token
- Tokens
- tolerance
- Emner
- transaktion
- Transaktioner
- os
- værdi
- Afstemningen
- bølger
- Hvad er
- WHO
- Wikipedia
- inden for
- Arbejde
- virker
- world