Plokiahel on detsentraliseeritud peer-to-peer võrk mis salvestab ainult lisamise (lisage lõppu) andmeid ja kontrollib selle teabe terviklikkust kogu võrgus. Nimetatud andmete täpsuse kollektiivne kinnitamine (konsensuse saavutamine) on üks plokiahela määravaid omadusi.
Plokiahela idee ulatub tagasi vähemalt 1990ndad. Põhiteooria oli andmete kopeerimine arvutivõrgu kaudu, kasutades teatud tüüpi konsensust algoritm et nõustuda lisatavate andmetega. Seejärel kasutage krüptograafiat räsi aheldamine muuta andmebaas praktiliselt muutumatuks.
Plokiahelate ja räsimise kohta lisateabe saamiseks vaadake meie Blockchaini artikkel. Allpool keskendume aga konkreetselt erinevatele viisidele, kuidas eri tüüpi plokiahelad jõuavad nende teemade kaudu konsensusele nende andmejadadesse (ahelatesse) (plokkidesse) lisatud andmete osas:
Erinevate plokiahela konsensusmehhanismide peamised erinevused seisnevad selles, kuidas plokiahelasse andmete lisamise õigus jaotatakse võrgus osalejate vahel ja kuidas võrk kinnitab need andmed tehingute täpse arvestusena.
Arvutiprotsesside kogumit, mis neid probleeme lahendab, nimetatakse konsensusalgoritmiks, mis, nagu viidatud, on mehhanism, mis vastutab antud plokiahela võrgus andmete oleku turvalise värskendamise eest.
Iga võrgusõlm (arvuti) kontrollib ja töötleb iseseisvalt iga tehingut ning seetõttu peab tal olema juurdepääs andmebaasi hetkeseisule, antud tehingu poolt nõutud muudatusele ning tehingu päritolu ja täpsust tõendavale digitaalallkirjale. Küsimus on siis selles, kuidas kõik sõlmed jõuavad andmete osas konsensusele (kokkuleppele). Suurimat probleemi, mida plokiahelad soovivad lahendada, nimetatakse "Bütsantsi kindralite probleem".
See probleem, mis on eksisteerinud kauem kui plokiahel ise, on põhimõtteliselt järgmine: kuidas hoida samale eesmärgile keskendunud üksuste võrgustikku joondatud, tuginedes puhtalt nende vahel edastatud sõnumitele, ilma et teavet pahatahtlik rikkuks. võrgus osaleja? Näiteks kui üritatakse krüptovaluutat saata võrgu kaudu, siis kuidas saate olla kindel, et võrgu pahatahtlik sõlm ei ole tehingu üksikasju rikkunud ega muutnud?
Siin toimib konsensusmehhanism, mis tagab võrgu sünkroonimise ja andmete muutmise. Järgnevalt on toodud mõned lahendused, mille erinevad rühmad on selle tulemuse saavutamiseks välja mõelnud.
Töö tõendamine on praegu plokiahelate jaoks kõige populaarsem konsensusmehhanism. "Töötõend", mida nimi kirjeldab, on protsess, mille abil plokiahela võrk tõestab, et a kaevandaja võrgusõlm (võrgusõlmed, mis grupeerivad tehinguid plokkideks ja valideerivad) on teinud kehtiva ploki (tehingute grupi) loomiseks vajaliku töö. Kuigi sõlmedel on raske genereerida kehtivat plokki (see võtab palju arvuti töötlemisvõimsust), on võrgul üsna lihtne kontrollida ploki kehtivust.
Seda kõike tehakse läbi nn a räsifunktsioon, mis loob antud andmetele ainulaadse digitaalse sõrmejälje. Kuna räsid on muutuste suhtes väga tundlikud ja isegi pisike muudatus annab tulemuseks täiesti erineva räsiväljundi, saab räsisid kasutada plokkide kinnitamiseks ja turvamiseks.
Ploki kehtivuse kinnitamiseks peavad kaevurid looma kaks räsi: kõigi ploki tehingute räsi ja räsi, mis tõendab, et nad on kulutanud ploki genereerimiseks vajaliku energia, lahendades spetsiaalse krüptograafilise mõistatuse eelkäsitlusega. määra tase raskus. Täpsemalt seisneb mõistatus selles, et leida number, mis tehingute andmetega kombineerimisel ja räsialgoritmi läbimisel tekib arv, mis jääb krüptovaluuta programmi määratud vahemikku.
Mõistatuse lahendamise raskusastet kohandatakse PoW süsteemides automaatselt, et luua ühtne ajavahemik tehinguplokkide lisamiseks plokiahelasse ning vabastada kaevurite võrgutasud ja äsja loodud krüptovaluutapreemiad.
Räsi on a ühesuunaline funktsioon. Seda ei saa tagasi pöörata. Nii saab kinnitada, et iga ploki genereerimine on nõudnud tööd. Iga plokk sisaldab ka eelmise ploki räsi, nii et kui kõik plokid on plokiahelas kombineeritud, on nende muutmine praktiliselt võimatu, kuna selleks oleks vaja uuesti teha kogu plokiahela iga üksiku ploki genereerimiseks tehtud töö.
Kokkuvõttes loob kaevur kehtivate tehingute ploki, seejärel käivitab sellel PoW-algoritmi, et leida kehtiv räsi, võisteldes kõigi teiste kaevuritega, et esmalt mõistatus lahendada. Kui sellise toiminguga genereeritakse kehtiv plokk, lisatakse plokk plokiahelasse ja kaevandaja saab nii võrgutasusid kui ka vastloodud krüptovaluutat.
PoW konsensusmehhanismide jaoks kasutatakse erinevaid räsimisalgoritme, millest levinumad on SHA-256 (nt Bitcoin) Ja Krüpti (nt Litecoin). Teised hõlmavad SHA-3, Krüptoöö, Blake-256, kvark, scrypt-jane ja hübriidsüsteemid, mis kasutavad rohkem kui ühte räsifunktsiooni.
Kuigi PoW-d on teoreetiliselt peaaegu võimatu häkkida, kuna see kasutab võrgu turvamiseks füüsilise maailma ressursse, pärineb see ka üks selle suurimatest kriitikatest: kasutatav ressurss on elekter ja palju seda.
Tegelikult teadusajakiri Emaplaadi asetäitja, teatab, et 1.6 USA majapidamist saaks ühe päeva jooksul toidetud elektrienergiaga, mida kasutab üks Bitcoini tehing. Aastaks 2020 võib Bitcoin tarbida sama palju elektrit kui kogu Taani riik. Ja see on vaid üks krüptovaluuta (kuigi kõige populaarsem).
Tõhususe ja keskkonna seisukohast ei ole see ideaalne ja seda oleks väga raske tavakasutusele kohandada. Asja teeb hullemaks see, et kaevandamisel konkurentsis püsimiseks vajalikud arvutusvõimsuse ja elektrikulud on aja jooksul järsult kasvanud. See on toonud kaasa märkimisväärse tsentraliseerimise kaevandusvõrkudes, sest ainult suurimad ja võimsamad organisatsioonid suudavad tõeliselt konkureerida.
Mõned suured ettevõtted ja kaevandusbasseinid domineerivad nüüd kõige populaarsemates plokiahelates, mis on täielikult vastuolus plokiahelate detsentraliseerimise põhimõttega.
Lisaks selle probleemi küsitavale eetikale toob tsentraliseerimine kaasa ka potentsiaalse turvaprobleemi, mida nimetatakse 51% rünnakuks. See on siis, kui kaevandaja, tõenäoliselt bassein või suur konglomeraat, kontrollib 51% plokiahela võrgu arvutusvõimsusest. Kui see peaks kunagi juhtuma, võivad nad häirida kogu võrku, tunnistades tegelikud tehingud kehtetuks või kinnitades oma petturlikud tehingud raha kahekordseks kulutamiseks (kasutades samu vahendeid rohkem kui üks kord).
Õnneks pole need PoW-ga seotud probleemid potentsiaalsete lahendusteta.
PoS põhineb eeldusel, et kui võrgu sõlmed on sidusrühmad (st kui neil on antud plokiahela valuuta), on neil stiimul jääda võrgusõlmede käitamisel ausaks ja healoomuliseks.
PoS töötab kaevurite poolt, kes lukustavad osa oma krüptovaluutast, et neid ei saaks kasutada spetsiaalsetel panustatud kontodel. Sõlmed, kes on panustanud märgid, saavad seejärel kontrollida tehingute plokke täpselt nagu PoW-süsteemides, kuid plokkide kontrollimiseks vajalikud krüptoarvutused on palju lihtsamad (ja seetõttu vajavad palju vähem arvutivõimsust). Selle asemel, et kasutada keerulisi mõistatusi, mis annavad eeliseid võimsamatele arvutitele nagu PoW-s, on PoS-süsteemid üles ehitatud nii, et sõlmedel, millel on rohkem krüptovaluutat, on suurem võimalus krüptomõistatust lahendada.
Sel moel, kuigi PoS on PoW-st tõhusam, ei lahenda see täielikult kaevandusjõu tsentraliseerimise probleemi, sest loogiliselt võttes on oht, et selliste süsteemide kasutatav valuuta koondub ikka vähematesse kätesse.
Üks teisi PoS-i põhiprobleeme on probleem, mis ei ole kaalul, mille puhul ei pruugi kaevuuritel olla midagi kaotada, kui nad hääletavad mitme plokiahela ajaloo (kaheks jagatud plokiahel) korral. Kahvli korral on kaevandaja jaoks kõige tulusam strateegia kaevandada iga ketti, saades seega preemiaid olenemata sellest, millise kahvli võrgustik tunnustab.
See võib teoreetiliselt viia selleni, et võrk ei jõua kunagi konsensusele või kahekordistada kulutusi, kus ründajal võib olla võimalik saata tehing, seejärel käivitada plokiahela hark ühest tehingu taga olevast plokist ja saata raha endale. kuhu see varem saadeti. See on PoS-süsteemis võimalikum kui PoW, kuna mitme ahelaga töötamise kulud on palju madalamad.
Üks probleem, mida PoS aitab aga leevendada, on 51% probleem. Isegi kui kaevandajale kuuluks 51% krüptovaluutast, ei oleks nende huvides rünnata süsteemi, milles neile kuulus enamusosalus. See ei võta loomulikult arvesse pahatahtlikke, hästi rahastatud osalejaid, kes võivad lihtsalt tahta plokiahela võrgustikku iga hinna eest maha võtta.
Mõned näited seda konsensusmehhanismi kasutavatest plokiahelatest on NEO, Stellar ja Cardano.
Klassikalise PoS-i puhul ei kaevanda tõenäoliselt väikese saldoga kaevurid plokki, samamoodi nagu vähese arvutivõimsusega PoW kaevurid ei kaevanda tõenäoliselt plokki. Seda ei saa mitte ainult pidada vähem õiglaseks, vaid see võib viia ka vähem turvalise võrguni, sest kui väikeseid kaevureid paremini motiveerida, oleks võrgul rohkem sõlmi ja seega turvalisem.
LPoS stimuleerib vähem võimsaid sõlmi, võimaldades neil rentida oma krüptovaluutajääke "panustamissõlmedele", millel on rohkem panusmärke ja mis seetõttu tõenäolisemalt kaevandavad kehtiva ploki. Kõik sellistele sõlmedele liisitud mündid suurendavad panustava sõlme "kaalu", mis suurendab selle võimalusi plokiahelasse plokk lisada. Panussõlmede saadud preemiad jagatakse seejärel proportsionaalselt kõigi liisinguvõtjate vahel. Liisinguvõtjad võivad endiselt oma žetoone igal ajal kolida või kulutada, nii-öelda automaatselt "liisingut katkestades".
Sel viisil saab kaevandamise ja/või rahajõu tsentraliseerimise küsimust paremini piirata, võimaldades kõigil sõlmedel kaevandamistau teenida.
Seda tüüpi konsensusalgoritmi kasutava projekti peamine näide on lained.
DPoS-is kasutavad krüptovaluuta žetoonide omanikud oma saldot, et valida sõlmede loend, mis saavad plokkide ahelasse lisamiseks panustada. Näiteks veel käivitamata EOS-i plokiahela puhul on võrgustiku poolt valitud 21 "plokitootja sõlme".
Kuigi see lahendab mõned probleemid, nagu näiteks kahvlite tekkimise võimalus (kõik sõlmed ei lülitu ümber kahvlile, mida 15 tootjasõlmest 21-st ei viimistleta) ja mastaapsuse probleemid, mis ilmnevad PoW ja PoS, DPoS-i plokiahelaga. on oma olemuselt tsentraliseeritud ega paku kellelegi juurdepääsetavaid sisenemispunkte plokkide kaevandamiseks ja preemiate teenimiseks.
Seda tüüpi konsensusmehhanismi kasutavad projektid hõlmavad Bitsharesit ja EOS-i.
Plokiahelad ei pea leppima ainult ühte tüüpi konsensusmehhanismiga. Kõige populaarsem hübriidahela tüüp on PoW/PoS hübriid, mis tavaliselt kasutab piiratud viisil esialgset PoW konsensust ja seejärel PoS-i plokiahelasse lisatud plokkide kinnitamiseks. PoS-i kasutamine lahendab 51% rünnakuprobleemi, kasutades samal ajal vähem energiat; PoW lahendab probleemi, mis ei ole kaalul, tagades samal ajal plokiahela muutumatuse uue kihi.
Peercoin on üks plokiahel, mis kasutab seda hübriidmeetodit.
PoI sarnaneb PoS-iga, kuid konsensusmehhanism võtab sõlmedele kaevandamisplokkides eelise andmisel arvesse ka muid tegureid.
NEM-i, esimese plokiahelaga, mis rakendab PoI, näiteks premeeritakse sõlmede tootlikkust võrgus, mis hõlmab muude mainetegurite hulgas ka nende tasakaalu, tehingute arvu ja väärtust.
Selles konsensusmehhanismis avaldab iga sõlm avaliku võtme. Sõlme läbivad tehingud allkirjastab ja kontrollib sõlm ning kui võrgus saadakse piisavalt identseid vastuseid, saavutatakse konsensus, et tehing on kehtiv. See lihtne mehhanism ei vaja räsivõimsust ja on eriti kasulik salvestussüsteemide jaoks.
PBFT-l on kaks võimalikku probleemi. Esiteks peavad kõik asjaosalised kokku leppima usaldusväärsete osalejate täpse nimekirja. Teiseks määrab sellise lepingusüsteemi liikmelisuse tavaliselt keskasutus. Kuigi need tegurid ei pruugi muuta seda avalikuks detsentraliseeritud krüptovaluutaks sobivaks, võib see olla kasulik ka muude asjade jaoks, nagu privaatsed digitaalsete varade hoidmise platvormid.
PBFT on Hyperledgeri kasutatav konsensusmehhanism.
Enne plokiahelate kasutuselevõttu ei olnud praktilist võimalust tagada, et hajutatud võrgus olevad andmed (nt digitaalne valuutareskontra) oleksid kaitstud pahatahtlike või ohustatud sõlmede rikkumiste eest. Bitcoini ja PoW sünniga asus selle probleemi lahendamise kallale täiesti uus põlvkond programmeerijaid ja insenere.
Selle tulemusena on tekkinud palju konsensusmehhanisme, millest enamik üritab lahendada sama (Bütsantsi kindralite) probleemi. Kuna plokiahel on veel suhteliselt uus valdkond, on ebaselge, millised konsensusmehhanismid osutuvad kõige kasulikumaks ja millised langevad soosingust välja. Praeguse seisuga on erinevad konsensusmehhanismid üks peamisi tegureid, mis eristab erinevaid krüptovaluutasid.
Allikas: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/blockchain-consensus-mechanisms/
- 2020
- 51% rünnak
- juurdepääs
- konto
- tegevus
- ADEelis
- Kokkulepe
- algoritm
- algoritme
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- Lubades
- vahel
- ümber
- eelis
- suurim
- Bitcoin
- blockchain
- Cardano
- vastuolu
- muutma
- Mündid
- ühine
- Ettevõtted
- arvutid
- arvutustehnika
- üksmeel
- tarbima
- kulud
- cryptocurrencies
- cryptocurrency
- valuuta
- Praegune
- Praegune olek
- andmed
- andmebaas
- päev
- detsentraliseerimine
- Detsentraliseeritud
- digitaalne
- Digitaalne vara
- digitaalse valuuta
- Häirima
- efektiivsus
- elekter
- energia
- keskkonna-
- EOS
- eetika
- sündmus
- õiglane
- FUNKTSIOONID
- Tasud
- esimene
- Keskenduma
- kahvel
- funktsioon
- kogumispensioni
- raha
- andmine
- Grupp
- näksima
- hash
- räsimine
- Kuidas
- HTTPS
- hübriid
- Ülihaldaja
- idee
- Suurendama
- info
- huvi
- seotud
- küsimustes
- IT
- Võti
- suur
- viima
- pearaamat
- Tase
- piiratud
- nimekiri
- Litecoin
- mainstream
- Enamus
- Tegemine
- Oluline
- Kaevurid
- Kaevandamine
- Kaevanduspallid
- raha
- Populaarseim
- liikuma
- Lähedal
- NEM
- NEO
- võrk
- võrgustikud
- sõlmed
- tegutsevad
- Muu
- perspektiiv
- Platvormid
- ujula
- Basseinid
- populaarne
- PoS
- PoW
- võim
- era-
- Toodetud
- tootja
- tootlikkus
- Programm
- projekt
- tõend
- osutub
- avalik
- avaliku võtme
- valik
- Aruanded
- ressurss
- Vahendid
- Hüved
- Oht
- Skaalautuvus
- Skaala
- teadus
- turvalisus
- komplekt
- Jaga
- jagatud
- lihtne
- väike
- So
- Lahendused
- LAHENDAGE
- kulutama
- Kulutused
- jagada
- kaalul
- Staking
- algus
- riik
- jääma
- Stellar
- ladustamine
- kauplustes
- Strateegia
- Lüliti
- süsteem
- süsteemid
- aeg
- sümboolne
- märgid
- sallivus
- Teemasid
- tehing
- Tehingud
- meie
- väärtus
- Hääletamine
- lained
- Mis on
- WHO
- Wikipedia
- jooksul
- Töö
- töötab
- maailm