Udviklingen af ​​Blockchain Consensus Mechanisms

• En af de vigtigste komponenter i et decentraliseret system er den konsensusmekanisme, som blockchain-netværket bruger til at validere transaktioner
• Vi vil undersøge de forskellige typer konsensusmekanismer, der bruges i kryptovalutaer, og deres unikke egenskaber
• Den mest populære konsensusmekanisme inden for krypto er i øjeblikket Proof of Stake (PoS), tæt fulgt af Proof of Work (PoW)

Kryptovalutaer har været stigende i et stykke tid. Deres popularitet fortsætter med at vokse for hver dag, der går. En af hovedårsagerne til dette er kryptovalutaernes decentraliserede karakter. Decentralisering gør dem mere sikre, gennemsigtige og mindre tilbøjelige til censur eller kontrol af enhver central myndighed.

En af de vigtigste komponenter i dette decentraliserede system er konsensusmekanismen, som blockchain-netværket bruger til at validere transaktioner. Dette bevarer integriteten af ​​hovedbogen mellem noder. Vi vil undersøge de forskellige typer konsensusmekanismer, der bruges i kryptovalutaer, og deres unikke egenskaber. Selvom nogle af disse konsensusmekanismer er lidt kendte, vil du blive overrasket over at opdage, at populære blockchains bruger dem.

Bevis for arbejde (PoW)

Proof of Work er den mest kendte og udbredte konsensusmekanisme i blockchain-verdenen. PoW blev først introduceret af Satoshi Nakamoto, skaberen af ​​Bitcoin.  Litecoin og Bitcoin Cash er blandt de populære cryptocurrency blockchains, der bruger Proof of Work.

PoW virker ved at kræve, at minearbejdere løser komplekse matematiske problemer ved hjælp af beregningskraft. Den første minearbejder, der løser problemet, får tilføjet en ny blok til kæden og modtager en belønning i form af kryptovaluta. Processen med at løse disse matematiske problemer kræver meget energi og computerkraft, hvilket gør det sværere for ondsindede aktører at tage kontrol over netværket.

PoW har dog nogle væsentlige ulemper. For det første er det energikrævende, hvilket kan resultere i høje transaktionsgebyrer og øgede CO51-emissioner. For det andet kan det være sårbart over for XNUMX % angreb, hvor en angriber får kontrol over størstedelen af ​​netværkets regnekraft, hvilket giver dem mulighed for at dobbeltforbruge og manipulere hovedbogen.

Læse: Oplever kryptomining en irreversibel undergang?

Bevis for indsats (PoS)

Proof of Stake er en nyere konsensusmekanisme, der har til formål at løse energiforbruget og skalerbarheden af ​​PoW. PoS-systemvalidatorer, også kendt som stakers, er udvalgt til at validere nye blokke baseret på mængden af ​​kryptovaluta, de ejer og har "satset" på netværket. Validatorer modtager transaktionsgebyrer i form af kryptovaluta.

PoS kræver meget mindre energi end PoW, fordi det ikke er afhængigt af minearbejdere, der løser komplekse matematiske problemer. Proof of Stake er også meget hurtigere og behandler transaktioner på kortere tid. PoS er dog mere modtagelig for centralisering, fordi det belønner dem, der allerede ejer store mængder kryptovaluta og kan afskrække nye brugere fra at tilslutte sig netværket. Cardano, Binance Smart Chain og Ethereum er eksempler på PoS blockchains.

Delegeret bevis for indsats (DPoS)

Delegeret bevis for indsats ligner PoS, men det tilføjer et ekstra lag af styring. I et DPoS-system stemmer interessenter for at vælge en lille gruppe af delegerede, der er ansvarlige for at validere transaktioner og tilføje nye blokke til kæden.

DPoS er endnu hurtigere end PoS, da der er færre validatorer, og det giver mulighed for mere skalerbarhed, efterhånden som antallet af transaktioner per sekund stiger. Men ligesom PoS kan DPoS være sårbar over for centralisering, da de delegerede er ansvarlige for det meste af valideringen og beslutningstagningen på netværket. Tron er den mest populære blockchain, der bruger DPoS.

Bevis for autoritet (PoA)

Bevis for autoritet er en konsensusmekanisme, der er afhængig af betroede validatorer til at tilføje nye blokke til kæden. I et PoA-system er validatorer betroede noder, der er forhåndsgodkendt af netværket, og hvis identitet er kendt af alle deltagere. Validatorer opretholder netværkets integritet. De sikrer, at nye transaktioner tilføjes til kæden.

PoA er meget hurtigere og mindre energikrævende end PoW, hvilket gør det mere skalerbart og omkostningseffektivt for mindre netværk. Det er dog også mere centraliseret, da validatorerne har betydelig magt og kontrol over netværket. VeChain bruger PoA-konsensusmekanismen.

Bevis for forløbet tid (PoET)

Proof of Elapsed Time er en konsensusmekanisme, der bruger et betroet eksekveringsmiljø til tilfældigt at vælge en validator. I et PoET-system venter hver node på netværket et tilfældigt tidsrum i det betroede miljø, og den node, der venter den korteste tid, er valgt til at validere den næste.

Proof of Elapsed Time (PoET) er en konsensusmekanisme, der tilfældigt vælger en validator ved hjælp af et betroet eksekveringsmiljø, hvor hver node på netværket venter et tilfældigt tidsrum. Når den er valgt, tilføjer en node den nye blok til kæden og modtager en belønning for sit arbejde. PoET er hurtigere og mere energieffektiv end PoW, mere skalerbar end PoS og velegnet til private blockchain-netværk. PoET kan dog være begrænset af tilgængeligheden af ​​det betroede eksekveringsmiljø og er sårbart over for angreb fra ondsindede noder. Hyperledger savtand er en blockchain-platform udviklet af Linux Foundations Hyperledger-projekt. Den bruger PoET som sin konsensusmekanisme.

Byzantinsk fejltolerance (BFT)

Byzantinsk fejltolerance (BFT) er en konsensusmekanisme, der gør det muligt for noder på et netværk at nå til enighed om tilstanden af ​​blockchain, selv i nærvær af ondsindede eller defekte noder. BFT kræver et superflertal eller en tærskel af validatorer for at blive enige om hver beslutning, hvilket sikrer, at konsensus stadig kan opnås, selvom nogle validatorer er ondsindede eller defekte. BFT er meget modstandsdygtig og hurtig, hvilket gør den velegnet til missionskritiske applikationer, der kræver pålidelighed. BFT kan dog være kompleks og ressourcekrævende og er muligvis ikke egnet til alle blockchain-applikationer, der kræver høje niveauer af decentralisering. Tendermint, corda , Metas mislykkede Vægt er eksempler på blockchains, der bruger BFT-konsensusmekanisme.

Praktisk byzantinsk fejltolerance (pBFT)

Praktisk byzantinsk fejltolerance (pBFT) er en forbedret version af BFT-konsensusmekanismen, designet til at forbedre effektiviteten af ​​konsensus i store netværk. pBFT kræver to tredjedeles flertal af validatorer for at nå til enighed. pBFT bruger en roterende lederskabsmodel til at forhindre koncentration af magt i en enkelt validator. pBFT er hurtig, effektiv og almindeligt anvendt i virksomheds blockchain-netværk, der kræver høje niveauer af sikkerhed og pålidelighed. Dog kan pBFT være mindre egnet til offentlige blockchain-netværk, der kræver en høj grad af decentralisering. Hyperledger Fabric blockchain netværk bruger pBFT-mekanismen. Beslutningsdygtighed er en blockchain udviklet af JP Morgan, der bruger Istanbul BFT (IBFT). IBFT er en pBFT-variant.

Federated Byzantine Agreement (FBA)

Federated Byzantine Agreement (FBA) er en konsensusmekanisme, der gør det muligt for en gruppe af betroede noder at nå til enighed om tilstanden af ​​en blockchain. FBA-systemknudepunkter er organiseret i grupper eller "kvorummer", der har deres egen konsensusproces. Hvert kvorum vælger et sæt "validatorer", der er ansvarlige for at vedligeholde blockchain. For at opnå konsensus udveksler validatorer meddelelser med hinanden og med andre kvorummer. FBA bruger et afstemningssystem, der kræver et overflertal af validatorer for at blive enige om en transaktion. Først derefter tilføjes blockchainen.

Tilladte blockchain-netværk bruger almindeligvis FBA-konsensus. Deltagere i godkendte netværk er kendte og betroede. Det giver en hurtig og effektiv måde at opnå konsensus på, samtidig med at den sikrer en høj grad af sikkerhed og pålidelighed. FBA kan være mindre egnet til offentlige blockchain-netværk, der kræver en høj grad af decentralisering. Det kan også have svært ved at opnå konsensus med et begrænset antal validatorer. Ripple , Stellar er to meget populære blockchains, der bruger FBA-konsensusmekanismen.

Instrueret acyklisk graf (DAG)

En Directed Acyclic Graph (DAG) konsensusmekanisme adskiller sig fra traditionelle blockchain-strukturer ved at bruge en rettet graf til at organisere og validere transaktioner. I et DAG-system verificeres hver transaktion af tidligere transaktioner. Nye transaktioner kan tilføjes til grafen uden behov for en centraliseret enhed til at verificere dem.

DAG bekræfter hurtigere end traditionelle blockchain-systemer. Flere noder i netværket validerer transaktioner samtidigt. DAG kan dog få problemer med skalerbarhed, efterhånden som antallet af transaktioner i grafen vokser. Sikkerhed kan også være et problem, da DAG ikke bruger en enkelt blockchain til at validere transaktioner. IOTA, Nano , Hedera Hashgraph blockchains brugte DAG-baseret konsensus.

Den mest populære konsensusmekanisme i kryptovalutaer er i øjeblikket Proof of Stake (PoS), tæt fulgt af Proof of Work (PoW). PoS vinder popularitet på grund af dets energieffektivitet sammenlignet med PoW, som kræver store mængder regnekraft. Mange nye kryptovalutaer implementerer PoS. En af de største kryptovalutaer, Ethereum gik fra PoW til PoS. PoW forbliver dog populær blandt etablerede. Bitcoin har en lang historie med at bruge PoW og har et stort netværk af minearbejdere, der er investeret i systemet.

Læse: Proof of Reserve redder Afrikas kryptoindustri fra falske blockchain-virksomheder

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
• Kilde: https://web3africa.news/2023/02/16/news/the-evolution-of-blockchain-consensus-mechanisms/