בלוקצ'יין הוא מבוזר רשת עמיתים לעמית המאחסן נתונים מצורפים בלבד (להוסיף בסוף) ומאמתים את שלמות המידע הזה ברחבי הרשת. אימות קולקטיבי של דיוק הנתונים האמורים (הגעה לקונצנזוס) הוא אחד התכונות המגדירות של blockchain.
הרעיון של blockchain חוזר אליו לפחות בשנות התשעים. התיאוריה הבסיסית הייתה להעתיק נתונים ברשת מחשבים באמצעות סוג של קונצנזוס אַלגוֹרִיתְם להסכים על כל הנתונים שיוסיפו. ואז, השתמש בקריפטוגרפיה שרשראות חשיש להפוך את מסד הנתונים כמעט ללא שינוי.
למידע נוסף על מחסומי חסימות וקשירת חוטים, עיין באתר המאמר שלנו ב- Blockchain. עם זאת, למטה נתמקד ספציפית בדרכים השונות בהן סוגים שונים של חסימת חסימה מגיעים להסכמה על נתונים שנוספו לרצפים (שרשראות) הנתונים שלהם (חסימות) באמצעות נושאים אלה:
ההבדלים העיקריים במנגנוני הקונצנזוס השונים בבלוקצ'יין מתרכזים ביחס להפצת הזכות להוסיף נתונים ל- blockchain בין משתתפי הרשת, וכיצד נתונים אלו מאומתים על ידי הרשת כחשבון מדויק של עסקאות.
מערך התהליכים הממוחשבים הפותר בעיות אלה נקרא אלגוריתם הקונצנזוס, שכאמור הוא המנגנון האחראי לעדכון מאובטח של מצב הנתונים ברשת blockchain נתונה.
כל צומת (מחשב) ברשת מאמת ומעבד באופן עצמאי כל עסקה ולכן חייב להיות לו גישה למצב הנוכחי של מסד הנתונים, לשינוי המבוקש על ידי עסקה נתונה וחתימה דיגיטלית המוכיחה את מקור ודיוק העסקה. השאלה אם כן, היא כיצד כל הצמתים מגיעים להסכמה (הסכמה) לגבי הנתונים. הבעיה הגדולה ביותר שמטרתה לפתור מחסומי חסימות נקראת "הבעיה של גנרלים ביזנטיים".
הבעיה הזו, שנמצאת זמן רב יותר מאשר blockchain עצמה, היא בעצם כזו: כיצד אתה שומר על רשת של ישויות הממוקדות באותה מטרה ביישור, המבוססות אך ורק על הודעות המועברות ביניהן, מבלי שהמידע פגום על ידי זדוני שחקן ברשת? לדוגמה, אם מישהו מנסה לשלוח cryptocurrency דרך רשת, איך אתה יכול להיות בטוח שפרטי העסקה לא טופלו ושונו על ידי צומת זדוני ברשת?
כאן נכנס מנגנון קונצנזוס כדי לוודא שהרשת נשארת בסנכרון ונתונים נותרים לא מפונקים. להלן כמה מהפתרונות שקבוצות שונות מצאו להשגת תוצאה זו.
הוכחת עבודה היא כיום מנגנון הקונצנזוס הפופולרי ביותר עבור מחסומי חסימות. 'הוכחת העבודה' שהשם מתאר הוא התהליך שבו רשת blockchain מוכיחה כי א כורה צומת רשת (צמתי רשת המקבצים עסקאות לבלוקים ומאמתים אותם) ביצע את העבודה הדרושה ליצירת בלוק תקף (קבוצת עסקאות). למרות שקשורים לצמתים לייצר חסימת תוקף (זה דורש כוח עיבוד רב של מחשבים), זה די קל לרשת לאמת שחסימה תקפה.
כל זה נעשה באמצעות מה שמכונה א פונקצית חשיש, היוצר טביעת אצבע דיגיטלית ייחודית עבור פיסת נתונים נתונה. מכיוון שזריזות רגישות מאוד לשינוי, ואפילו שינוי זעיר יביא לפלט hash שונה לחלוטין, ניתן להשתמש בחיפזון לצורך אימות ואבטחת חסימות.
כדי לאשר חסימת תוקף, הכורים חייבים ליצור שני חשיש: חשיש של כל העסקאות שבחסימה, וחשיש המוכיח שהוציאו את האנרגיה הדרושה לייצור החסימה על ידי פתרון חידה קריפטוגרפית מיוחדת עם קדם הגדרת רמה של קושי. באופן ספציפי, הפאזל הוא למצוא מספר שבשילוב עם הנתונים בעסקאות ומועברים דרך האלגוריתם של החשיש, הוא מגיע עם מספר בטווח מוגדר שנקבע על ידי תוכנית cryptocurrency.
הקושי לפתור את הפאזל מותאם אוטומטית במערכות PoW ליצירת תקופת זמן עקבית להוספה של בלוקים של עסקאות ל- blockchain ולשחרור דמי רשת ותגמולים של cryptocurrency חדש שנוצרו לכורים.
חשיש הוא א פונקציה חד כיוונית. אי אפשר להפוך אותו. בדרך זו ניתן לאשר כי כל חסימת דרשה עבודה בכדי לייצר אותה. כל חסימה מכילה גם את החשיש של החסימה הקודמת, כך שברגע שכל הבלוקים משולבים ב- blockchain, זה כמעט בלתי אפשרי לשנות אותם שכן פעולה זו תדרוש לבצע מחדש את כל העבודה שנעשתה בכדי לייצר כל חסם ב- blockchain.
לסיכום, כורה יוצר גוש של עסקאות תקפות, ואז מפעיל עליו את אלגוריתם ה- PoW כדי למצוא חשיש תקף, המתמודד נגד כל הכורים האחרים בכדי לפתור את הפאזל תחילה. כאשר נוצר חסום תקף באמצעות פעולה כזו, החסימה מתווספת לחסימת הבלוקצ'יין והכורה מקבל דמי רשת כמו גם cryptocurrency חדש שנוצר.
ישנם אלגוריתמים עם חישורים שונים המשמשים למנגנוני קונצנזוס של PoW, הנפוצים שבהם SHA-256 (למשל ביטקוין) ו סקריפט (למשל Litecoin). אחרים כוללים SHA-3, CryptoNight, בלייק -256, קווארק, סקריפט ג'יין ומערכות היברידיות המשתמשות ביותר מפונקציה hashing אחת.
אף כי תיאורטית כמעט בלתי אפשרית ל- PoW מכיוון שהיא משתמשת במשאבים בעולם הפיזי כדי לאבטח את הרשת, זה גם המקום שממנו נובעת אחת הביקורות הגדולות ביותר: המשאב המשמש הוא חשמל, והרבה ממנו.
למעשה, מגזין המדע סגן האם, מדווח כי 1.6 משקי בית בארה"ב יכולים להיות מופעלים במשך יום על ידי החשמל המשמש את עסקת ביטקוין אחת. עד 2020, ביטקוין יכול היה לצרוך חשמל רב כמו כל מדינת דנמרק. וזה רק קריפטו-יורק אחד (גם אם הפופולרי ביותר).
מנקודת מבט יעילה וסביבתית, זה לא אידיאלי ויהיה קשה מאוד להגדיל אותו לשימוש במיינסטרים. מה שהחמיר את המצב, עלויות המחשוב וחשמל החשמל הדרושות כדי להישאר תחרותיות בכרייה עלו באופן דרמטי עם הזמן. זה ייצר ריכוזיות משמעותית ברשתות הכרייה, מכיוון שרק הארגונים הגדולים והחזקים ביותר יכולים באמת להתחרות.
כמה חברות גדולות ובריכות כרייה חולשות כיום על מחסני החסימה הפופולריים ביותר, מה שמנוגד לחלוטין לעיקרון הביזור המכונן של מחסומי הבלוקים.
מלבד האתיקה המפוקפקת בסוגיה זו, הריכוזיות מובילה גם לבעיית אבטחה פוטנציאלית המכונה התקפה של 51%. זה כאשר כורה, ככל הנראה בריכה או קונגלומרט גדול, שולט על 51% מכוח המחשוב של רשת blockchain. אם זה היה קורה אי פעם, הם עלולים לשבש את הרשת כולה על ידי ביטול עסקאות אמיתיות או תוקף של עסקאות הונאה משלהם לקרנות "להוציא כפול" (באמצעות אותן כספים לא פעם).
למרבה המזל, בעיות אלה עם PoW אינן חסרות פתרונות פוטנציאליים.
PoS מבוסס על ההנחה שכאשר צמתים ברשת הם בעלי עניין (כלומר, כאשר הם מחזיקים מטבע של הבלוקצ'יין הנתון) יהיה להם תמריץ להישאר כנים ופשוטים בצמתי רשת הפעלה.
פו"ס פועלים על ידי כורים שנועלים כמה מהקריפטו שלהם כך שלא ניתן להשתמש בהם לחשבונות 'דבקים' מיוחדים. צמתים שהקימו אסימונים יכולים לאחר מכן לאמת בלוקים של עסקאות ממש כמו במערכות PoW, אך החישובים הקריפטוגרפיים הנחוצים לאימות בלוקים הם פשוטים בהרבה (ולכן דורשים הרבה פחות כוח מחשב). במקום להשתמש בחידות מסובכות המעניקות יתרונות למחשבים חזקים יותר כמו ב- PoW, מערכות PoS בנויות כך שלצמתים שיש בהם יותר cryptocurrency יש סיכוי גבוה יותר לפתור את הפאזל הקריפטוגרפי.
באופן זה, למרות ש- PoS יעיל יותר מ- PoW, הוא לא פותר לחלוטין את בעיית הריכוזיות של כוח הכרייה, שכן מבחינה הגיונית, הסיכון הוא שהמטבע שמשמש מערכות כאלה עדיין יתרכז בפחות ופחות ידיים.
אחת מבעיות המפתח האחרות של PoS היא בעיית 'שום דבר שעומד על כף המאזניים', לפיה לכורים אין מה להפסיד בכך שהם מצביעים על מספר היסטוריות blockchain במקרה של מזלג (blockchain מפוצל לשניים). במקרה של מזלג, האסטרטגיה הרווחית ביותר עבור כורה היא לכרות על כל שרשרת, ולכן להשיג תגמולים ללא קשר לאיזה מזלג מוכר על ידי הרשת.
באופן תיאורטי זה יכול להוביל לכך שהרשת לעולם לא תשיג קונצנזוס, או להוצאות כפולות בהן תוקף יוכל לשלוח עסקה, ואז להתחיל מזלג של הבלוקצ'יין מגוש אחד מאחורי העסקה ולשלוח את הכסף לעצמם במקום לאן זה נשלח לפני כן. זה אפשרי יותר במערכת PoS מאשר ב- PoW שכן עלות העבודה בכמה רשתות נמוכה בהרבה.
עם זאת, בעיה אחת ש- PoS עוזרת להפחית היא 51%. גם אם כורה היה בעל 51% מהקריפטו, לא יהיה זה האינטרס שלהם לתקוף מערכת בה היה ברוב חלקם. זה כמובן לא מביא בחשבון שחקנים זדוניים וממומנים היטב, שאולי פשוט רוצים להפיל רשת blockchain בכל מחיר.
כמה דוגמאות לבלוק חסימות המשתמשות במנגנון הקונצנזוס הזה הן NEO, Stellar ו- Cardano.
עם PoS קלאסי, לא סביר כי כורים עם יתרות קטנות יכרותו בלוק, באותו אופן שלא כביכול כורים של PoW עם מעט כוח מחשב ישכרה חסם. לא רק שניתן היה לראות בכך פחות הוגן, זה עלול להוביל גם לרשת פחות מאובטחת, מכיוון שאם היו כורים קטנים מתמרצים טוב יותר, לרשת היו יותר צמתים וכך תהיה בטוחה יותר.
LPoS מתמרצים צמתים פחות חזקים בכך שהם מאפשרים להם להחכיר את יתרות הקריפטוקרט שלהם ל"צמתים מצורפים "שיש בהם אסימונים מדוקדקים יותר וכתוצאה מכך יש סיכוי גבוה יותר לכרות חסם תקף. כל המטבעות המושכרים לצמתים כאלה מגדילים את "המשקל" של הצומת ההולך, מה שמגדיל את הסיכוי שלו להוסיף חסימה לבלוקצ'יין. תגמולים שמתקבלים על ידי הצבת צמתים נחלקים באופן יחסי בין כל המלווים. חוכרים יכולים עדיין להעביר או להוציא את האסימונים שלהם בכל עת, ובכך באופן אוטומטי "לשבור את חוזה השכירות" כביכול.
בדרך זו, ניתן להגביל טוב יותר את נושא הריכוזיות של הכרייה ו / או הכוח הכספי על ידי מתן אפשרות לכלל הצמתים להיות פוטנציאל להרוויח תגמולים מכרייה.
הדוגמה העיקרית לפרויקט שמשתמש בסוג זה של אלגוריתם קונצנזוס הוא Waves.
ב- DPoS, מחזיקי אסימון cryptocurrency משתמשים ביתרות שלהם בכדי לבחור רשימה של צמתים אשר יוכלו להקים חסימות כדי להוסיף לבלוקצ'יין. למשל, באמצעות ה- blockchain EOS שטרם הושק, יהיו 21 "צמתים של יצרני חסימות" שנבחרים על ידי הרשת.
למרות שזה פותר בעיות, כמו פוטנציאל מזלגות להתרחש (כל הצמתים לא יעבור למזלג שלא הושלם סופית על ידי 15 מתוך 21 צמתים של מפיקים), ובעיות מדרגיות שמתרחשות ב- PoW ו- PoS, blockchain DPoS היא בהגדרה ריכוזית יותר ואינה מספקת נקודות כניסה נגישות לאף אחד כדי לכרות חסימות ולהרוויח תגמולים.
פרויקטים המשתמשים במנגנון קונצנזוס מסוג זה כוללים Bitshares ו- EOS.
מחזיקי חסימות אינם צריכים להסתפק רק בסוג אחד של מנגנון הסכמה. הסוג הפופולרי ביותר של שרשרת היברידית הוא היברידית PoW / PoS, המשתמשת בדרך כלל בקונצנזוס PoW ראשוני בצורה מוגבלת ואז משתמשת ב- PoS כדי לאמת בלוקים שנוספו ל- blockchain. השימוש ב- PoS פותר את בעיית ההתקפה של 51% תוך שימוש בפחות אנרגיה; PoW פותר את בעיית כלום המונח על כף המאזניים תוך הקפדה על שכבה נוספת של חוסר יכולת לחסימות blockchain.
Peercoin הוא blockchain אחד בשיטה היברידית זו.
ה- PoI דומה ל- PoS, אך מנגנון הקונצנזוס לוקח בחשבון גורמים אחרים בהענקת צמתים לבלוקים בכרייה.
עם NEM, ה- blockchain הראשון שהטמיע את ה- PoI, למשל, צמתים מתוגמלים על התפוקה שלהם ברשת, הכוללת את היתרה שלהם, כמו גם את מספרם וערכם של עסקאות, בין גורמי 'מוניטין' אחרים.
במנגנון הקונצנזוס הזה כל צומת מפרסם מפתח ציבורי. עסקאות העוברות בצומת נחתמות על ידי הצומת ומאומתות, וברגע שהושגו מספיק תגובות זהות בתוך הרשת, מתקבלת הסכמה בכך שהעסקה תקפה. מנגנון פשוט זה אינו מצריך כוח hashing והוא שימושי במיוחד עבור מערכות אחסון.
ל- PBFT שתי בעיות אפשריות. ראשית, על כל הצדדים המעורבים להסכים על רשימת המשתתפים המהימנים. שנית, החברות במערכת הסכמים כזו נקבעת בדרך כלל על ידי רשות מרכזית. למרות שגורמים אלה עשויים לא להפוך אותו מתאים למוצא cryptocurrency ציבורי ומוזר, הוא עשוי להועיל לדברים אחרים כמו פלטפורמות החזקת נכסים דיגיטליים פרטיים.
PBFT הוא מנגנון הקונצנזוס שמשמש Hyperledger.
לפני שהחלפו מחזיקי חסימות, לא הייתה שום דרך מעשית להבטיח כי נתונים ברשת מבוזרת (לדוגמה, ספר מטבעות דיגיטלי) יישארו בטוחים מפני חבלה על ידי צמתים זדוניים או פגומים. עם הולדתם של ביטקוין ו- PoW, דור חדש לגמרי של מתכנתים ומהנדסים התכוונו לעבוד על פיתרון הבעיה.
מנגנוני קונצנזוס רבים צצו כתוצאה מכך, ורובם מתיימרים לפתור את אותה הבעיה (הגנרלים הביזנטיים). מכיוון שבלוקצ'יין הוא עדיין תחום חדש יחסית, לא ברור אילו מנגנוני קונצנזוס יוכיחו את עצמם כמועילים ביותר ואילו מהם ייפלו לטובתם. כפי שהיא נראית כעת, מנגנוני קונצנזוס שונים הם אחד הגורמים הבסיסיים המבדילים cryptocur מטבעות שונים.
מקור: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/blockchain-consensus-mechanismen/
- 2020
- התקף 51%
- גישה
- חֶשְׁבּוֹן
- פעולה
- יתרון
- הסכם
- אַלגוֹרִיתְם
- אלגוריתמים
- תעשיות
- מאפשר
- בין
- סביב
- נכס
- הגדול ביותר
- ביטקוין
- blockchain
- קרדנו
- סיכויים
- שינוי
- מטבעות
- Common
- חברות
- מחשבים
- מחשוב
- קונסנסוס
- לצרוך
- עלויות
- -
- מטבע מבוזר
- מַטְבֵּעַ
- נוֹכְחִי
- מצב נוכחי
- נתונים
- מסד נתונים
- יְוֹם
- ביזור
- מבוזר
- דיגיטלי
- נכס דיגיטלי
- מטבע דיגיטלי
- לשבש
- יְעִילוּת
- חשמל
- אנרגיה
- סביבתי
- EOS
- אתיקה
- אירוע
- הוגן
- תכונות
- אגרות
- ראשון
- להתמקד
- מזלג
- פונקציה
- במימון
- כספים
- נתינה
- קְבוּצָה
- לפרוץ
- שירים
- has has
- איך
- HTTPS
- היברידי
- הייפרלגר
- רעיון
- להגדיל
- מידע
- אינטרס
- מעורב
- בעיות
- IT
- מפתח
- גָדוֹל
- עוֹפֶרֶת
- פנקס
- רמה
- מוגבל
- רשימה
- Litecoin
- זרם מרכזי
- הרוב
- עשייה
- עניינים
- כורים
- כרייה
- כריית בריכות
- כסף
- הכי פופולארי
- המהלך
- ליד
- Nem
- NEO
- רשת
- רשתות
- צמתים
- פועל
- אחר
- פרספקטיבה
- פלטפורמות
- בריכה
- ברכות
- פופולרי
- PoS
- פו
- כּוֹחַ
- פְּרָטִי
- מיוצר
- יַצרָן
- פִּריוֹן
- תָכְנִית
- פּרוֹיֶקט
- הוכחה
- מוכיח
- ציבורי
- מפתח ציבורי
- רכס
- דוחות לדוגמא
- משאב
- משאבים
- תגמולים
- הסיכון
- בקרת מערכות ותקשורת
- סולם
- מדע
- אבטחה
- סט
- שיתוף
- משותף
- פָּשׁוּט
- קטן
- So
- פתרונות
- לפתור
- לבלות
- הוצאה
- לפצל
- יתד
- סטקינג
- התחלה
- מדינה
- להשאר
- כוכב
- אחסון
- חנויות
- אִסטרָטֶגִיָה
- מתג
- מערכת
- מערכות
- זמן
- אסימון
- מטבעות
- סובלנות
- נושאים
- עסקה
- עסקות
- לָנוּ
- ערך
- הצבעה
- גלים
- מה
- מי
- ויקיפדיה
- בתוך
- תיק עבודות
- עובד
- עוֹלָם