Η εξέλιξη των Συναινετικών Μηχανισμών Blockchain

Η εξέλιξη των Συναινετικών Μηχανισμών Blockchain

Χρονική σήμανση: 16 Φεβρουαρίου 2023 3:59 π.μ.
Η εξέλιξη του Blockchain Consensus Mechanisms PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.
  • Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία ενός αποκεντρωμένου συστήματος είναι ο μηχανισμός συναίνεσης που χρησιμοποιεί το δίκτυο blockchain για την επικύρωση των συναλλαγών
  • Θα διερευνήσουμε τους διαφορετικούς τύπους μηχανισμών συναίνεσης που χρησιμοποιούνται στα κρυπτονομίσματα και τα μοναδικά χαρακτηριστικά τους
  • Ο πιο δημοφιλής μηχανισμός συναίνεσης στην κρυπτογράφηση είναι επί του παρόντος το Proof of Stake (PoS), ακολουθούμενο από το Proof of Work (PoW)

Τα κρυπτονομίσματα βρίσκονται σε άνοδο εδώ και αρκετό καιρό. Η δημοτικότητά τους συνεχίζει να αυξάνεται με κάθε μέρα. Ένας από τους κύριους λόγους για αυτό είναι η αποκεντρωμένη φύση των κρυπτονομισμάτων. Η αποκέντρωση τα καθιστά πιο ασφαλή, διαφανή και λιγότερο επιρρεπή σε λογοκρισία ή έλεγχο από οποιαδήποτε κεντρική αρχή.

Ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία αυτού του αποκεντρωμένου συστήματος είναι ο μηχανισμός συναίνεσης που χρησιμοποιεί το δίκτυο blockchain για την επικύρωση των συναλλαγών. Αυτό διατηρεί την ακεραιότητα του καθολικού μεταξύ των κόμβων. Θα διερευνήσουμε τους διαφορετικούς τύπους μηχανισμών συναίνεσης που χρησιμοποιούνται στα κρυπτονομίσματα και τα μοναδικά χαρακτηριστικά τους. Παρόλο που ορισμένοι από αυτούς τους μηχανισμούς συναίνεσης είναι ελάχιστα γνωστοί, θα εκπλαγείτε αν διαπιστώσετε ότι τα δημοφιλή blockchain τους χρησιμοποιούν.

Απόδειξη της εργασίας (PoW)

Το Proof of Work είναι ο πιο γνωστός και ευρέως χρησιμοποιούμενος μηχανισμός συναίνεσης στον κόσμο του blockchain. Το PoW εισήχθη για πρώτη φορά από τον Satoshi Nakamoto, τον δημιουργό του Bitcoin.  Litecoin και το Bitcoin Cash είναι μεταξύ των δημοφιλών blockchain κρυπτονομισμάτων που χρησιμοποιούν το Proof of Work.

Το PoW λειτουργεί απαιτώντας από τους εξορύκτες να επιλύουν πολύπλοκα μαθηματικά προβλήματα χρησιμοποιώντας υπολογιστική ισχύ. Ο πρώτος εξορύκτης που θα λύσει το πρόβλημα προσθέτει ένα νέο μπλοκ στην αλυσίδα και λαμβάνει μια ανταμοιβή με τη μορφή κρυπτονομίσματος. Η διαδικασία επίλυσης αυτών των μαθηματικών προβλημάτων απαιτεί πολλή ενέργεια και υπολογιστική ισχύ, γεγονός που καθιστά πιο δύσκολο για κακόβουλους φορείς να αναλάβουν τον έλεγχο του δικτύου.

Ωστόσο, το PoW έχει ορισμένα σημαντικά μειονεκτήματα. Πρώτον, είναι ενεργοβόρα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε υψηλές χρεώσεις συναλλαγών και αυξημένες εκπομπές άνθρακα. Δεύτερον, μπορεί να είναι ευάλωτο σε επιθέσεις 51%, όπου ένας εισβολέας αποκτά τον έλεγχο της πλειονότητας της υπολογιστικής ισχύος του δικτύου, επιτρέποντάς του να δαπανήσει διπλά και να χειραγωγήσει το καθολικό.

Διαβάστε: Η εξόρυξη κρυπτογράφησης βιώνει μια μη αναστρέψιμη πτώση;

Απόδειξη του Stake (PoS)

Το Proof of Stake είναι ένας νεότερος μηχανισμός συναίνεσης που στοχεύει στην αντιμετώπιση των ζητημάτων κατανάλωσης ενέργειας και επεκτασιμότητας του PoW. Οι επικυρωτές συστημάτων PoS, γνωστοί και ως stakers, επιλέγονται για την επικύρωση νέων μπλοκ με βάση την ποσότητα κρυπτονομισμάτων που κατέχουν και έχουν «ποντάρει» στο δίκτυο. Οι επικυρωτές λαμβάνουν τέλη συναλλαγών με τη μορφή κρυπτονομισμάτων.

Το PoS απαιτεί πολύ λιγότερη ενέργεια από το PoW επειδή δεν βασίζεται σε εξορύκτες που λύνουν πολύπλοκα μαθηματικά προβλήματα. Το Proof of Stake είναι επίσης πολύ πιο γρήγορο, διεκπεραιώνοντας τις συναλλαγές σε λιγότερο χρόνο. Ωστόσο, το PoS είναι πιο επιρρεπές στη συγκέντρωση επειδή ανταμείβει όσους έχουν ήδη μεγάλες ποσότητες κρυπτονομισμάτων και μπορεί να αποθαρρύνει νέους χρήστες από το να ενταχθούν στο δίκτυο. Cardano, Το Binance Smart Chain και το Ethereum είναι παραδείγματα μπλοκ αλυσίδων PoS.

Αποδεδεμένη απόδειξη της συμμετοχής (DPoS)

Το Delegated Proof of Stake είναι παρόμοιο με το PoS, αλλά προσθέτει ένα επιπλέον επίπεδο διακυβέρνησης. Σε ένα σύστημα DPoS, οι ενδιαφερόμενοι ψηφίζουν για να εκλέξουν μια μικρή ομάδα αντιπροσώπων που είναι υπεύθυνοι για την επικύρωση των συναλλαγών και την προσθήκη νέων μπλοκ στην αλυσίδα.

Το DPoS είναι ακόμη πιο γρήγορο από το PoS, καθώς υπάρχουν λιγότεροι επικυρωτές και επιτρέπει μεγαλύτερη επεκτασιμότητα καθώς αυξάνεται ο αριθμός των συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο. Ωστόσο, όπως το PoS, το DPoS μπορεί να είναι ευάλωτο στη συγκέντρωση, καθώς οι εκπρόσωποι είναι υπεύθυνοι για το μεγαλύτερο μέρος της επικύρωσης και της λήψης αποφάσεων στο δίκτυο. Το Tron είναι το πιο δημοφιλές blockchain που χρησιμοποιεί DPoS.

Απόδειξη εξουσίας (PoA)

Το Proof of Authority είναι ένας μηχανισμός συναίνεσης που βασίζεται σε αξιόπιστους επικυρωτές για την προσθήκη νέων μπλοκ στην αλυσίδα. Σε ένα σύστημα PoA, οι επικυρωτές είναι αξιόπιστοι κόμβοι που έχουν προεγκριθεί από το δίκτυο και των οποίων η ταυτότητα είναι γνωστή σε όλους τους συμμετέχοντες. Οι επικυρωτές διατηρούν την ακεραιότητα του δικτύου. Διασφαλίζουν ότι νέες συναλλαγές προστίθενται στην αλυσίδα.

Το PoA είναι πολύ πιο γρήγορο και λιγότερο ενεργοβόρο από το PoW, καθιστώντας το πιο επεκτάσιμο και οικονομικό για μικρότερα δίκτυα. Ωστόσο, είναι επίσης πιο συγκεντρωμένο, καθώς οι επικυρωτές έχουν σημαντική ισχύ και έλεγχο στο δίκτυο. VeChain χρησιμοποιεί τον μηχανισμό συναίνεσης PoA.

Απόδειξη χρόνου που πέρασε (PoET)

Το Proof of Lapsed Time είναι ένας μηχανισμός συναίνεσης που χρησιμοποιεί ένα αξιόπιστο περιβάλλον εκτέλεσης για την τυχαία επιλογή ενός επικυρωτή. Σε ένα σύστημα PoET, κάθε κόμβος στο δίκτυο περιμένει ένα τυχαίο χρονικό διάστημα στο αξιόπιστο περιβάλλον και ο κόμβος που περιμένει το συντομότερο χρονικό διάστημα επιλέγεται για επικύρωση του επόμενου

Το Proof of Lapsed Time (PoET) είναι ένας μηχανισμός συναίνεσης που επιλέγει τυχαία έναν επικυρωτή χρησιμοποιώντας ένα αξιόπιστο περιβάλλον εκτέλεσης όπου κάθε κόμβος στο δίκτυο περιμένει ένα τυχαίο χρονικό διάστημα. Μόλις επιλεγεί, ένας κόμβος προσθέτει το νέο μπλοκ στην αλυσίδα και λαμβάνει μια ανταμοιβή για το έργο του. Το PoET είναι ταχύτερο και πιο ενεργειακά αποδοτικό από το PoW, πιο επεκτάσιμο από το PoS και κατάλληλο για ιδιωτικά δίκτυα blockchain. Το PoET μπορεί, ωστόσο, να περιοριστεί από τη διαθεσιμότητα του αξιόπιστου περιβάλλοντος εκτέλεσης και είναι ευάλωτο σε επιθέσεις από κακόβουλους κόμβους. Hyperledger Sawtooth είναι μια πλατφόρμα blockchain που αναπτύχθηκε από το έργο Hyperledger του Ιδρύματος Linux. Χρησιμοποιεί το PoET ως μηχανισμό συναίνεσης.

Ανοχή βυζαντινών σφαλμάτων (BFT)

Το Byzantine Fault Tolerance (BFT) είναι ένας μηχανισμός συναίνεσης που επιτρέπει στους κόμβους σε ένα δίκτυο να καταλήξουν σε συμφωνία σχετικά με την κατάσταση του blockchain, ακόμη και παρουσία κακόβουλων ή ελαττωματικών κόμβων. Το BFT απαιτεί μια υπερπλειοψηφία ή ένα όριο επικυρωτών για να συμφωνήσουν σε κάθε απόφαση, γεγονός που διασφαλίζει ότι μπορεί να επιτευχθεί συναίνεση ακόμη και αν ορισμένοι επικυρωτές είναι κακόβουλοι ή ελαττωματικοί. Το BFT είναι εξαιρετικά ανθεκτικό και γρήγορο, καθιστώντας το κατάλληλο για κρίσιμες εφαρμογές που απαιτούν αξιοπιστία. Ωστόσο, το BFT μπορεί να είναι πολύπλοκο και με ένταση πόρων και μπορεί να μην είναι κατάλληλο για όλες τις εφαρμογές blockchain που απαιτούν υψηλά επίπεδα αποκέντρωσης. Tendermint, σκοινί και Ο αποτυχημένος Ζυγός του Μέτα είναι παραδείγματα blockchain που χρησιμοποιούν μηχανισμό συναίνεσης BFT.

Πρακτική βυζαντινή ανοχή σφαλμάτων (pBFT)

Το Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT) είναι μια βελτιωμένη έκδοση του μηχανισμού συναίνεσης BFT, σχεδιασμένη να βελτιώνει την αποτελεσματικότητα της συναίνεσης σε δίκτυα μεγάλης κλίμακας. Το pBFT απαιτεί την πλειοψηφία των δύο τρίτων των επικυρωτών για να επιτευχθεί συμφωνία. Το pBFT χρησιμοποιεί ένα μοντέλο περιστρεφόμενης ηγεσίας για να αποτρέψει τη συγκέντρωση ισχύος σε έναν μόνο επικυρωτή. Το pBFT είναι γρήγορο, αποτελεσματικό και χρησιμοποιείται συνήθως σε εταιρικά δίκτυα blockchain που απαιτούν υψηλά επίπεδα ασφάλειας και αξιοπιστίας. Ωστόσο, το pBFT μπορεί να είναι λιγότερο κατάλληλο για δημόσια δίκτυα blockchain που απαιτούν υψηλό βαθμό αποκέντρωσης. Hyperledger Fabric blockchain δίκτυο χρησιμοποιεί τον μηχανισμό pBFT. Απαρτία είναι ένα blockchain που αναπτύχθηκε από την JP Morgan που χρησιμοποιεί Istanbul BFT (IBFT). Το IBFT είναι μια παραλλαγή pBFT.

Ομοσπονδιακή Βυζαντινή Συμφωνία (FBA)

Η Ομοσπονδιακή Βυζαντινή Συμφωνία (FBA) είναι ένας μηχανισμός συναίνεσης που επιτρέπει σε μια ομάδα αξιόπιστων κόμβων να καταλήξουν σε συναίνεση σχετικά με την κατάσταση ενός blockchain. Οι κόμβοι του συστήματος FBA οργανώνονται σε ομάδες ή «απαρτίες» που έχουν τη δική τους διαδικασία συναίνεσης. Κάθε απαρτία επιλέγει ένα σύνολο «επικυρωτών» που είναι υπεύθυνοι για τη διατήρηση του blockchain. Για να επιτευχθεί συναίνεση, οι επικυρωτές ανταλλάσσουν μηνύματα μεταξύ τους και με άλλες απαρτίες. Το FBA χρησιμοποιεί ένα σύστημα ψηφοφορίας που απαιτεί μια υπερπλειονότητα επικυρωτών για να συμφωνήσουν σε μια συναλλαγή. Μόνο τότε προστίθεται στο blockchain.

Τα επιτρεπόμενα δίκτυα blockchain χρησιμοποιούν συνήθως συναίνεση FBA. Οι συμμετέχοντες σε δίκτυα με άδεια είναι γνωστοί και αξιόπιστοι. Παρέχει έναν γρήγορο και αποτελεσματικό τρόπο επίτευξης συναίνεσης, διασφαλίζοντας παράλληλα υψηλό βαθμό ασφάλειας και αξιοπιστίας. Το FBA μπορεί να είναι λιγότερο κατάλληλο για δημόσια δίκτυα blockchain που απαιτούν υψηλό βαθμό αποκέντρωσης. Μπορεί επίσης να έχει δυσκολία να επιτύχει συναίνεση με περιορισμένο αριθμό επικυρωτών. Ripple και Αστρικός είναι δύο πολύ δημοφιλή blockchain που χρησιμοποιούν τον μηχανισμό συναίνεσης FBA.

Κατευθυνόμενο ακυκλικό γράφημα (DAG)

Ο συναινετικός μηχανισμός Directed Acyclic Graph (DAG) διαφέρει από τις παραδοσιακές δομές blockchain χρησιμοποιώντας ένα κατευθυνόμενο γράφημα για την οργάνωση και την επικύρωση συναλλαγών. Σε ένα σύστημα DAG, κάθε συναλλαγή επαληθεύεται από προηγούμενες συναλλαγές. Μπορούν να προστεθούν νέες συναλλαγές στο γράφημα χωρίς να απαιτείται μια κεντρική οντότητα για την επαλήθευση τους.

Το DAG επιβεβαιώνει ταχύτερα από τα παραδοσιακά συστήματα blockchain. Πολλαπλοί κόμβοι στο δίκτυο επικυρώνουν ταυτόχρονα τις συναλλαγές. Ωστόσο, η DAG μπορεί να αντιμετωπίσει προβλήματα επεκτασιμότητας καθώς αυξάνεται ο αριθμός των συναλλαγών στο γράφημα. Η ασφάλεια μπορεί επίσης να αποτελεί ανησυχία, καθώς η DAG δεν χρησιμοποιεί ένα μόνο blockchain για την επικύρωση των συναλλαγών. ΙΩΤΑ, Nano και Hedera Hashgraph οι αλυσίδες μπλοκ χρησιμοποίησαν συναίνεση βάσει DAG.

Ο πιο δημοφιλής μηχανισμός συναίνεσης στα κρυπτονομίσματα είναι αυτή τη στιγμή το Proof of Stake (PoS), ακολουθούμενο από το Proof of Work (PoW). Το PoS κερδίζει δημοτικότητα λόγω της ενεργειακής του απόδοσης σε σύγκριση με το PoW, το οποίο απαιτεί μεγάλες ποσότητες υπολογιστικής ισχύος. Πολλά νέα κρυπτονομίσματα εφαρμόζουν PoS. Ένα από τα μεγαλύτερα κρυπτονομίσματα, το Ethereum πέρασε από το PoW στο PoS. Ωστόσο, το PoW παραμένει δημοφιλές μεταξύ των καθιερωμένων. Το Bitcoin έχει μακρά ιστορία χρήσης PoW και έχει ένα μεγάλο δίκτυο εξορυκτών που έχουν επενδύσει στο σύστημα.

Διαβάστε: Το Proof of Reserve σώζει τη βιομηχανία κρυπτογράφησης της Αφρικής από ψεύτικες εταιρείες blockchain

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Web 3 Αφρική