A blokklánc egy decentralizált peer-to-peer hálózat amely csak hozzáfűzhető adatokat tárol (add a végéhez), és ellenőrzi ezen információk integritását a hálózaton keresztül. Az említett adatok pontosságának kollektív érvényesítése (konszenzus elérése) a blokklánc egyik meghatározó jellemzője.
A blokklánc gondolata visszanyúlik legalábbis az 1990-es években. Az alapelmélet az volt, hogy egyfajta konszenzus segítségével adatokat másoltak át számítógépek hálózatán algoritmus beleegyezni a hozzáadandó adatokba. Ezután használjon titkosítást hash-láncolás hogy az adatbázis gyakorlatilag megváltoztathatatlan legyen.
További információért a blokkláncokról és a hashelésről nézze meg Blockchain cikkünkben. Az alábbiakban azonban kifejezetten azokra a különféle módokra összpontosítunk, amelyek segítségével a különböző típusú blokkláncok konszenzusra jutnak az adatszekvenciáikhoz (láncaikhoz) (blokkokhoz) hozzáadott adatokról a következő témákon keresztül:
A különböző blokklánc-konszenzus-mechanizmusok közötti fő különbségek azon alapulnak, hogy a blokklánchoz való adatok hozzáadásának joga hogyan oszlik meg a hálózat résztvevői között, és hogy a hálózat hogyan érvényesíti ezeket az adatokat a tranzakciók pontos elszámolásaként.
Az ezeket a problémákat megoldó számítógépes folyamatok halmazát konszenzus algoritmusnak nevezzük, amely – ahogyan arra utaltunk – az a mechanizmus, amely egy adott blokklánc-hálózaton keresztül az adatok állapotának biztonságos frissítéséért felelős.
A hálózat minden csomópontja (számítógépe) függetlenül ellenőriz és dolgoz fel minden tranzakciót, ezért hozzá kell férnie az adatbázis aktuális állapotához, az adott tranzakció által kért módosításhoz és a tranzakció eredetét és pontosságát igazoló digitális aláíráshoz. A kérdés tehát az, hogy az összes csomópont hogyan jut konszenzusra (megállapodásra) az adatokkal kapcsolatban. A legnagyobb probléma, amelyet a blokkláncok megoldani kívánnak, a „Bizánci tábornokok problémája".
Ez a probléma, amely már régebb óta fennáll, mint maga a blokklánc, alapvetően a következő: Hogyan lehet egy olyan entitások hálózatát összehangolni, amelyek ugyanarra a célra összpontosítanak, pusztán a közöttük átadott üzenetek alapján anélkül, hogy az információt egy rosszindulatú program megsértené. szereplő a hálózaton belül? Például, ha valaki hálózaton keresztül próbál kriptovalutát küldeni, hogyan lehet biztos abban, hogy a tranzakció részleteit nem manipulálta és nem változtatta meg a hálózat rosszindulatú csomópontja?
Itt jön be a konszenzusos mechanizmus, amely biztosítja, hogy a hálózat szinkronban maradjon, és az adatok sértetlenek maradjanak. Az alábbiakban bemutatunk néhány olyan megoldást, amelyet a különböző csoportok találtak ki ennek az eredménynek az eléréséhez.
A munka bizonyítása jelenleg a blokkláncok legnépszerűbb konszenzusos mechanizmusa. A „munka bizonyítása”, amelyet a név leír, az a folyamat, amellyel a blokklánc hálózat bizonyítja, hogy a bányász hálózati csomópont (a tranzakciókat blokkba csoportosító és azokat érvényesítő hálózati csomópontok) elvégezte az érvényes blokk (tranzakciócsoport) létrehozásához szükséges munkát. Bár a csomópontok számára nehéz érvényes blokkot generálni (sok számítógép feldolgozási teljesítményt igényel), a hálózat meglehetősen könnyen ellenőrizheti, hogy egy blokk érvényes-e.
Mindez az úgynevezett a hash funkció, amely egyedi digitális ujjlenyomatot hoz létre egy adott adathoz. Mivel a hash-ek nagyon érzékenyek a változásokra, és már egy apró módosítás is teljesen más hash kimenetet eredményez, a hash-ek használhatók a blokkok érvényesítésére és biztosítására.
Egy blokk érvényességének megerősítéséhez a bányászoknak két hash-t kell létrehozniuk: egy hash-t a blokkban lévő összes tranzakcióról, és egy hash-t, amely bizonyítja, hogy elhasználták a blokk generálásához szükséges energiát egy speciális kriptográfiai rejtvény megfejtésével előzetesen. beállított szintje nehézség. Pontosabban, a rejtvény egy olyan szám megtalálása, amelyet a tranzakciók adataival kombinálva és a hash algoritmuson áthaladva a kriptovaluta programja által meghatározott tartományon belüli szám jön ki.
A rejtvény megfejtésének nehézsége a PoW rendszerekben automatikusan beállítódik, hogy konzisztens időtartamot hozzon létre a tranzakcióblokkok blokklánchoz való hozzáadására, valamint hogy a bányászok elengedjék a hálózati díjakat és az újonnan létrehozott kriptovaluta jutalmakat.
A hash a egyirányú funkció. Nem lehet visszafordítani. Ily módon megerősíthető, hogy minden blokk létrehozásához munkára volt szükség. Minden blokk tartalmazza az előző blokk hash-jét is, így miután az összes blokkot egyesítették a blokkláncban, gyakorlatilag lehetetlenné teszi a módosításukat, mivel ehhez minden munkát újra kell végezni a blokklánc minden egyes blokkjának létrehozásához.
Összefoglalva, egy bányász létrehoz egy blokkot érvényes tranzakciókból, majd lefuttatja rajta a PoW algoritmust, hogy megtalálja az érvényes hash-t, és versenyt fut az összes többi bányász ellen, hogy először megoldja a rejtvényt. Ha egy ilyen művelettel érvényes blokkot generálnak, a blokk hozzáadásra kerül a blokklánchoz, és a bányász hálózati díjakat, valamint újonnan létrehozott kriptovalutát kap.
A PoW konszenzus mechanizmusaihoz különböző kivonatolási algoritmusokat használnak, amelyek közül a leggyakoribbak SHA-256 (például Bitcoin) És Scrypt (pl. Litecoin). Mások közé tartozik SHA-3, kriptoéjszaka, Blake-256, Quark, scrypt-jane és egynél több hash-függvényt használó hibrid rendszerek.
Bár a PoW-t elméletileg szinte lehetetlen feltörni, mivel a fizikai világ erőforrásait használja fel a hálózat védelmére, az egyik legnagyobb kritika is innen ered: a felhasznált erőforrás az elektromosság, és sok belőle.
Valójában tudományos magazin Alaplap Vice, arról számol be, hogy 1.6 amerikai háztartást lehetne egy napon keresztül táplálni egyetlen Bitcoin-tranzakció által felhasznált elektromos árammal. 2020-ra a Bitcoin annyi áramot fogyaszthat, mint Dánia egész országa. És ez csak egy kriptovaluta (bár a legnépszerűbb).
Hatékonyság és környezetvédelmi szempontból ez nem ideális, és nagyon nehéz lenne általános felhasználásra skálázni. A helyzetet tovább rontja, hogy a bányászat versenyképességének megőrzéséhez szükséges számítási teljesítmény és villamosenergia-költségek idővel drámaian megnőttek. Ez jelentős központosítást eredményezett a bányászati hálózatokban, mivel csak a legnagyobb és legerősebb szervezetek tudnak igazán versenyezni.
Néhány nagyvállalat és bányászati gyűjtemény ma már uralja a legnépszerűbb blokkláncokat, ami teljesen ellentétes a blokkláncok alapvető decentralizációs elvével.
A probléma megkérdőjelezhető etikája mellett a központosítás egy potenciális biztonsági problémához is vezethet, amelyet 51%-os támadásnak neveznek. Ez az, amikor egy bányász, valószínűleg egy medence vagy egy nagy konglomerátum, irányítja a blokklánc-hálózat számítási teljesítményének 51%-át. Ha ez valaha is megtörténne, megzavarhatják az egész hálózatot valós tranzakciók érvénytelenítésével vagy saját csalárd tranzakcióik érvényesítésével, hogy „kettős elköltsék” az alapokat (ugyanazt az alap többszöri felhasználásával).
Szerencsére ezek a PoW-val kapcsolatos problémák nem nélkülözik a lehetséges megoldásokat.
A PoS azon a feltételezésen alapul, hogy amikor a hálózat csomópontjai érdekeltek (vagyis ha birtokolják az adott blokklánc valutáját), akkor ösztönözni fogják őket, hogy becsületesek és jóindulatúak maradjanak a hálózati csomópontok üzemeltetésében.
A PoS úgy működik, hogy a bányászok zárolják saját kriptovalutájuk egy részét, így nem használhatók fel speciális „tétezett” számlákra. Azok a csomópontok, amelyek téttel rendelkező tokenekkel rendelkeznek, ugyanúgy ellenőrizhetik a tranzakciók blokkjait, mint a PoW rendszerekben, de a blokkok ellenőrzéséhez szükséges kriptográfiai számítások sokkal egyszerűbbek (és ezért sokkal kevesebb számítógépes teljesítményt igényelnek). Ahelyett, hogy bonyolult fejtörőket használnának, amelyek előnyt biztosítanak a nagyobb teljesítményű számítógépeknek, mint a PoW-ban, a PoS-rendszerek úgy vannak felszerelve, hogy a több kriptovalutával tétet jelentő csomópontok nagyobb eséllyel tudják megoldani a rejtjelezést.
Ily módon, bár a PoS hatékonyabb, mint a PoW, mégsem oldja meg teljesen a bányaerő központosításának problémáját, hiszen logikusan az a kockázat, hogy az ilyen rendszerek által használt valuta továbbra is egyre kevesebb kézbe fog koncentrálódni.
A PoS egyik másik kulcsproblémája a „semmi kockán” probléma, ahol a bányászoknak nem lehet veszítenivalójuk, ha több blokklánc-előzményre szavaznak egy elágazás esetén (a blokklánc kettéhasad). Egy villa esetén a bányász számára a legjövedelmezőbb stratégia az, hogy minden láncon bányászik, így jutalmat kap attól függetlenül, hogy melyik villát ismeri fel a hálózat.
Ez elméletileg ahhoz vezethet, hogy a hálózat soha nem jut konszenzusra, vagy megduplázódik a költés, amikor a támadó képes lehet tranzakciót küldeni, majd elindítani a blokklánc elágazását a tranzakció mögötti egy blokkból, és a pénzt elküldeni magának. ahová korábban küldték. Ez inkább lehetséges egy PoS rendszerben, mint a PoW, mivel a több láncon végzett munka költsége sokkal alacsonyabb.
Az egyik probléma azonban, amelyet a PoS segít enyhíteni, az 51%-os probléma. Még ha egy bányász birtokol is egy kriptovaluta 51%-át, nem állna érdekében megtámadni egy olyan rendszert, amelyben ők birtokolják a részvénycsomag többségét. Ez természetesen nem veszi figyelembe a rosszindulatú, jól finanszírozott szereplőket, akik egyszerűen le akarnak állítani egy blokklánc-hálózatot bármi áron.
Néhány példa az ezt a konszenzusos mechanizmust használó blokkláncokra: NEO, Stellar és Cardano.
A klasszikus PoS esetén a kis egyenleggel rendelkező bányászok valószínűleg nem bányásznak egy blokkot, ugyanúgy, ahogy a kevés számítógépes teljesítményű PoW-bányászok sem bányásznak blokkot. Ez nemcsak kevésbé méltányosnak tekinthető, hanem kevésbé biztonságos hálózathoz is vezethet, mivel ha a kis bányászokat jobban ösztönöznék, a hálózatnak több csomópontja lenne, és így biztonságosabb lenne.
Az LPoS ösztönzi a kevésbé erős csomópontokat azáltal, hogy lehetővé teszi számukra, hogy kriptovaluta-egyenlegeiket olyan „tét csomópontoknak” adják bérbe, amelyek több téttel rendelkező tokennel rendelkeznek, és ennek következtében nagyobb valószínűséggel bányásznak érvényes blokkot. Az ilyen csomópontoknak bérelt összes érme növeli a kockáztatott csomópont „súlyát”, ami növeli annak esélyét, hogy blokkot adjon a blokklánchoz. A kockáztatott csomópontok által kapott jutalmakat ezután arányosan megosztják az összes bérlő között. A lízingbevevők továbbra is bármikor elköltözhetnek vagy elkölthetik tokenjeiket, így úgymond automatikusan „felbontják a bérletet”.
Ily módon a bányászat és/vagy a monetáris hatalom központosításának kérdése jobban korlátozható azáltal, hogy minden csomópont számára lehetővé válik a bányászati jutalom megszerzése.
Az ilyen típusú konszenzusos algoritmust használó projektek fő példája a Waves.
A DPoS-ben a kriptovaluta tokentulajdonosok egyenlegük alapján kiválasztják azon csomópontok listáját, amelyek képesek lesznek blokkokat tétbe venni, hogy hozzáadják a blokklánchoz. A még nem induló EOS blokkláncnál például 21 „blokkgyártó csomópont” lesz, amelyeket a hálózat választ ki.
Bár ez megold néhány problémát, például a villák előfordulásának lehetőségét (nem minden csomópont vált olyan elágazásra, amelyet a 15 gyártó csomópontból 21 nem véglegesített), valamint a PoW és a PoS, a DPoS blokklánc esetén előforduló skálázhatósági problémákat. értelemszerűen centralizáltabb, és nem biztosít elérhető belépési pontokat senki számára a blokkok bányászásához és jutalmak megszerzéséhez.
Az ilyen típusú konszenzusos mechanizmust alkalmazó projektek közé tartozik a Bitshares és az EOS.
A blokkláncoknak nem kell csak egyfajta konszenzusmechanizmussal megelégedniük. A hibridláncok legnépszerűbb típusa a PoW/PoS hibrid, amely jellemzően kezdeti PoW-konszenzust használ korlátozottan, majd a PoS-t használja a blokklánchoz hozzáadott blokkok érvényesítésére. A PoS használata megoldja az 51%-os támadási problémát, miközben kevesebb energiát használ; A PoW megoldja a semmi kockán problémát, miközben biztosítja a blokklánc megváltoztathatatlanságának egy újabb rétegét.
A Peercoin egy blokklánc, amely ezt a hibrid módszert használja.
A PoI hasonló a PoS-hez, de a konszenzusmechanizmus más tényezőket is figyelembe vesz, hogy a csomópontok előnyt biztosítsanak a bányászati blokkokban.
A NEM-mel, az első PoI-t megvalósító blokklánccal például a csomópontokat jutalmazzák a hálózatban elért termelékenységükért, amely magában foglalja az egyenlegüket, valamint a tranzakciók számát és értékét, más „hírnév” tényezők mellett.
Ebben a konszenzusos mechanizmusban minden csomópont egy nyilvános kulcsot tesz közzé. A csomóponton áthaladó tranzakciókat a csomópont aláírja és ellenőrzi, és amint elegendő azonos válasz érkezik a hálózaton belül, konszenzus születik a tranzakció érvényességéről. Ez az egyszerű mechanizmus nem igényel kivonatolási teljesítményt, és különösen hasznos tárolórendszereknél.
A PBFT-nek két lehetséges problémája van. Először is, minden érintett félnek meg kell állapodnia a megbízható résztvevők pontos listájáról. Másodszor, egy ilyen megállapodási rendszer tagságát jellemzően egy központi hatóság határozza meg. Bár ezek a tényezők nem feltétlenül teszik alkalmassá nyilvános, decentralizált kriptovalutára, hasznos lehet más dolgokban, például magánjellegű digitális eszköztároló platformokon.
A PBFT a Hyperledger által használt konszenzus mechanizmus.
A blokkláncok megjelenése előtt nem volt gyakorlati mód annak biztosítására, hogy az elosztott hálózatban lévő adatok (például egy digitális valutakönyv) biztonságban maradjanak a rosszindulatú vagy feltört csomópontok általi manipulációval szemben. A Bitcoin és a PoW megszületésével a programozók és mérnökök teljesen új generációja kezdett dolgozni a probléma megoldásán.
Ennek eredményeként számos konszenzusos mechanizmus alakult ki, amelyek többsége ugyanazt a (bizánci tábornokok) problémát akarja megoldani. Mivel a blokklánc még viszonylag új terület, nem világos, hogy mely konszenzusos mechanizmusok bizonyulnak majd a leghasznosabbnak, és melyek azok, amelyek kiesnek a kegyéből. A jelenlegi állás szerint a különböző konszenzusmechanizmusok az egyik alapvető tényező, amely megkülönbözteti a különböző kriptovalutákat.
Forrás: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/blockchain-consensus-mechanisms/
- 2020
- 51% támadás
- hozzáférés
- Fiók
- Akció
- Előny
- Megállapodás
- algoritmus
- algoritmusok
- Minden termék
- lehetővé téve
- között
- körül
- vagyontárgy
- Legnagyobb
- Bitcoin
- blockchain
- Cardano
- esély
- változik
- érmék
- Közös
- Companies
- számítógépek
- számítástechnika
- megegyezés
- fogyaszt
- kiadások
- cryptocurrencies
- cryptocurrency
- Valuta
- Jelenlegi
- Jelenlegi állapot
- dátum
- adatbázis
- nap
- Decentralizálás
- decentralizált
- digitális
- Digitális eszköz
- digitális pénznem
- megszakítása
- hatékonyság
- villamos energia
- energia
- környezeti
- EOS
- etika
- esemény
- igazságos
- Jellemzők
- díjak
- vezetéknév
- Összpontosít
- villa
- funkció
- finanszírozott
- alapok
- Giving
- Csoport
- csapkod
- hash
- tördelő
- Hogyan
- HTTPS
- hibrid
- Hyperledger
- ötlet
- Növelje
- információ
- kamat
- részt
- kérdések
- IT
- Kulcs
- nagy
- vezet
- Főkönyv
- szint
- Korlátozott
- Lista
- Litecoin
- főáram
- Többség
- Gyártás
- számít
- Miners
- Bányászati
- Bányászati medencék
- pénz
- Legnepszerubb
- mozog
- Közel
- NEM
- NEO
- hálózat
- hálózatok
- csomópontok
- üzemeltetési
- Más
- perspektíva
- Platformok
- medence
- medencék
- Népszerű
- POS
- Hadifogoly
- hatalom
- magán
- Készült
- termelő
- termelékenység
- Program
- program
- bizonyíték
- bizonyul
- nyilvános
- nyilvános kulcs
- hatótávolság
- Jelentések
- forrás
- Tudástár
- Jutalmak
- Kockázat
- skálázhatóság
- Skála
- Tudomány
- biztonság
- készlet
- Megosztás
- megosztott
- Egyszerű
- kicsi
- So
- Megoldások
- SOLVE
- költ
- Költési
- osztott
- tét
- kockára
- kezdet
- Állami
- tartózkodás
- Csillag
- tárolás
- árnyékolók
- Stratégia
- kapcsoló
- rendszer
- Systems
- idő
- jelképes
- tokenek
- tolerancia
- Témakörök
- tranzakció
- Tranzakciók
- nekünk
- érték
- Szavazás
- hullámok
- Mi
- WHO
- Wikipedia
- belül
- Munka
- művek
- világ