האבולוציה של מנגנוני קונצנזוס בלוקצ'יין

• אחד המרכיבים החשובים ביותר של מערכת מבוזרת הוא מנגנון הקונצנזוס שרשת הבלוקצ'יין משתמשת בו כדי לאמת עסקאות
• נחקור את הסוגים השונים של מנגנוני קונצנזוס המשמשים במטבעות קריפטוגרפיים ואת התכונות הייחודיות שלהם
• מנגנון הקונצנזוס הפופולרי ביותר בקריפטו הוא כיום הוכחת הימור (PoS), ואחריו הוכחת עבודה (PoW)

מטבעות קריפטו נמצאים בעלייה די הרבה זמן. הפופולריות שלהם ממשיכה לגדול עם כל יום שעובר. אחת הסיבות העיקריות לכך היא האופי המבוזר של מטבעות קריפטוגרפיים. ביזור גורם להם להיות בטוחים יותר, שקופים יותר ופחות מועדים לצנזורה או שליטה על ידי כל רשות מרכזית.

אחד המרכיבים החשובים ביותר של מערכת מבוזרת זו הוא מנגנון הקונצנזוס שרשת הבלוקצ'יין משתמשת בו כדי לאמת עסקאות. זה שומר על שלמות ספר החשבונות בין הצמתים. נחקור את הסוגים השונים של מנגנוני קונצנזוס המשמשים במטבעות קריפטוגרפיים ואת התכונות הייחודיות שלהם. למרות שחלק ממנגנוני הקונצנזוס הללו ידועים מעט, תופתעו לגלות ש- blockchains פופולריים משתמשים בהם.

הוכחת עבודה (פו)

הוכחת עבודה הוא מנגנון הקונצנזוס המוכר והנפוץ ביותר בעולם הבלוקצ'יין. PoW הוצג לראשונה על ידי Satoshi Nakamoto, יוצר הביטקוין.  Litecoin ו-Bitcoin Cash הם בין רשתות הבלוק הפופולריות של מטבעות קריפטוגרפיים המשתמשים ב-Proof of Work.

PoW פועל על ידי דרישה מכורים לפתור בעיות מתמטיות מורכבות באמצעות כוח חישוב. הכורה הראשון שפותר את הבעיה זוכה להוסיף בלוק חדש לשרשרת ומקבל פרס בצורת מטבע קריפטוגרפי. תהליך פתרון הבעיות המתמטיות הללו דורש הרבה אנרגיה וכוח מחשוב, מה שמקשה על שחקנים זדוניים להשתלט על הרשת.

עם זאת, ל-PoW יש כמה חסרונות משמעותיים. ראשית, הוא עתיר אנרגיה, מה שעלול לגרום לעמלות גבוהות על העסקה ולעלייה בפליטת פחמן. שנית, זה יכול להיות פגיע להתקפות של 51%, כאשר תוקף משיג שליטה על רוב כוח החישוב של הרשת, מה שמאפשר לו להוציא כפול ולתפעל את ספר החשבונות.

לקרוא: האם כריית קריפטו חווה נפילה בלתי הפיכה?

הוכחת הימור (PoS)

Proof of Stake הוא מנגנון קונצנזוס חדש יותר שמטרתו לטפל בבעיות צריכת האנרגיה וההרחבה של PoW. מאמתי מערכות PoS, הידועים גם כ-stakers, נבחרים לאמת בלוקים חדשים על סמך כמות המטבעות הקריפטו שבבעלותם ו"התערבו" ברשת. המאמתים מקבלים עמלות עסקה בצורה של מטבע קריפטוגרפי.

PoS דורש הרבה פחות אנרגיה מ-PoW מכיוון שהוא לא מסתמך על כורים שיפתרו בעיות מתמטיות מורכבות. הוכחת הימור היא גם מהירה הרבה יותר, ומעבדת עסקאות בפחות זמן. עם זאת, PoS רגיש יותר לריכוזיות מכיוון שהוא מתגמל את מי שכבר מחזיק בכמויות גדולות של מטבעות קריפטוגרפיים ויכול להרתיע משתמשים חדשים מלהצטרף לרשת. קרדנו, Binance Smart Chain ו-Ethereum הם דוגמאות ל-PoS blockchains.

האצלת הוכחת הימור (DPoS)

הוכחה מואצלת דומה ל-PoS, אך היא מוסיפה שכבה נוספת של ממשל. במערכת DPoS, בעלי עניין מצביעים על בחירת קבוצה קטנה של נציגים שאחראים על אימות עסקאות והוספת בלוקים חדשים לשרשרת.

DPoS אפילו מהיר יותר מ-PoS מכיוון שיש פחות מאמתים, והוא מאפשר מדרגיות רבה יותר ככל שמספר העסקאות בשנייה גדל. עם זאת, כמו PoS, DPoS יכול להיות פגיע לריכוזיות מכיוון שהנציגים אחראים לרוב האימות וקבלת ההחלטות ברשת. Tron הוא הבלוקצ'יין הפופולרי ביותר שמשתמש ב- DPoS.

הוכחת סמכות (PoA)

הוכחת סמכות היא מנגנון קונצנזוס המסתמך על מאמתים מהימנים כדי להוסיף בלוקים חדשים לשרשרת. במערכת PoA, מאמתים הם צמתים מהימנים אשר אושרו מראש על ידי הרשת ושזהותם ידועה לכל המשתתפים. Validators שומרים על שלמות הרשת. הם מבטיחים שיתווספו עסקאות חדשות לשרשרת.

PoA הוא הרבה יותר מהיר ופחות אינטנסיבי מ-PoW, מה שהופך אותו לניתן להרחבה וחסכוני יותר עבור רשתות קטנות יותר. עם זאת, הוא גם מרוכז יותר, שכן למאמתים יש כוח ושליטה משמעותיים ברשת. VeChain משתמש במנגנון הקונצנזוס של PoA.

הוכחה של זמן שחלף (PoET)

הוכחת זמן שחלף הוא מנגנון קונצנזוס שמשתמש בסביבת ביצוע מהימנה לבחירה אקראית של מאמת. במערכת PoET, כל צומת ברשת ממתין פרק זמן אקראי בסביבה המהימנה, והצומת שמחכה את פרק הזמן הקצר ביותר נבחר כדי לאמת את הבא

הוכחה של זמן חלף (PoET) הוא מנגנון קונצנזוס שבוחר באקראי מאמת באמצעות סביבת ביצוע מהימנה שבה כל צומת ברשת ממתין פרק זמן אקראי. לאחר שנבחר, צומת מוסיף את הבלוק החדש לשרשרת ומקבל פרס על עבודתו. PoET מהיר וחסכוני יותר באנרגיה מ-PoW, ניתן להרחבה מ-PoS ומתאים לרשתות בלוקצ'יין פרטיות. עם זאת, PoET יכול להיות מוגבל על ידי הזמינות של סביבת הביצוע המהימנה והוא חשוף להתקפות מצמתים זדוניים. שן מנסרים Hyperledger היא פלטפורמת בלוקצ'יין שפותחה על ידי פרויקט Hyperledger של קרן לינוקס. הוא משתמש ב-PoET כמנגנון הקונצנזוס שלו.

סובלנות לתקלה ביזנטית (BFT)

Byzantine Fault Tolerance (BFT) הוא מנגנון קונצנזוס המאפשר לצמתים ברשת להגיע להסכמה על מצב הבלוקצ'יין, אפילו בנוכחות צמתים זדוניים או פגומים. BFT דורש רוב-על או סף של מאמתים כדי להסכים על כל החלטה, מה שמבטיח שעדיין ניתן להגיע לקונצנזוס גם אם חלק מהמאשרים הם זדוניים או פגומים. BFT הוא עמיד ומהיר ביותר, מה שהופך אותו למתאים ליישומים קריטיים למשימה הדורשים אמינות. עם זאת, BFT יכול להיות מורכב ועתיר משאבים, וייתכן שלא יתאים לכל יישומי הבלוקצ'יין הדורשים רמות גבוהות של ביזור. מתון, קורדה ו מאזניים הכושל של מטה הן דוגמאות לבלוקצ'יין המשתמשות במנגנון קונצנזוס BFT.

סובלנות תקלות ביזנטית מעשית (pBFT)

Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT) היא גרסה משופרת של מנגנון הקונצנזוס של BFT, שנועד לשפר את יעילות הקונצנזוס ברשתות בקנה מידה גדול. pBFT דורש רוב של שני שלישים מהמאמתים כדי להגיע להסכמה. pBFT משתמש במודל מנהיגות מסתובב כדי למנוע את ריכוז הכוח במאמת יחיד. pBFT הוא מהיר, יעיל ונפוץ ברשתות בלוקצ'יין ארגוניות הדורשות רמות גבוהות של אבטחה ואמינות. עם זאת, pBFT עשוי להיות פחות מתאים לרשתות בלוקצ'יין ציבוריות הדורשות רמה גבוהה של ביזור. Hyperledger Fabric blockchain הרשת משתמשת במנגנון pBFT. מִניָן הוא בלוקצ'יין שפותח על ידי JP Morgan המשתמש ב-Istanbul BFT (IBFT). IBFT הוא וריאנט של pBFT.

הסכם ביזנטי פדרלי (FBA)

הסכם ביזנטי פדרלי (FBA) הוא מנגנון קונצנזוס המאפשר לקבוצה של צמתים מהימנים להגיע לקונצנזוס על מצבו של בלוקצ'יין. צמתי מערכת FBA מאורגנים בקבוצות או "מניינים" שיש להם תהליך קונצנזוס משלהם. כל מניין בוחר קבוצה של "מאמתים" שאחראים על תחזוקת הבלוקצ'יין. כדי להגיע לקונצנזוס, המאמתים מחליפים מסרים זה עם זה ועם מניינים אחרים. FBA משתמשת במערכת הצבעה הדורשת רוב על של מאמתים כדי להסכים על עסקה. רק אז מתווסף לבלוקצ'יין.

רשתות בלוקצ'יין מורשות בדרך כלל משתמשות בקונצנזוס של FBA. משתתפים ברשתות מורשות ידועים ומהימנים. הוא מספק דרך מהירה ויעילה להגיע לקונצנזוס תוך הבטחת רמה גבוהה של אבטחה ואמינות. FBA עשוי להיות פחות מתאים לרשתות בלוקצ'יין ציבוריות הדורשות רמה גבוהה של ביזור. זה עשוי גם להתקשות להשיג קונצנזוס עם מספר מוגבל של מאמתים. אדוה ו כוכב הם שני בלוקצ'יין פופולריים מאוד המשתמשים במנגנון הקונצנזוס של ה-FBA.

גרף מחזורי מכוון (DAG)

מנגנון קונצנזוס מכוון אציקלי (DAG) שונה ממבני בלוקצ'יין מסורתיים על ידי שימוש בגרף מכוון כדי לארגן ולאמת עסקאות. במערכת DAG, כל עסקה מאומתת על ידי עסקאות קודמות. ניתן להוסיף עסקאות חדשות לגרף ללא צורך בגורם ריכוזי שיאמת אותן.

DAG מאשר מהר יותר ממערכות בלוקצ'יין מסורתיות. מספר צמתים ברשת מאמתים עסקאות בו זמנית. עם זאת, DAG עשוי להתמודד עם בעיות מדרגיות ככל שמספר העסקאות בגרף יגדל. אבטחה יכולה גם להוות דאגה מכיוון ש-DAG לא משתמש בבלוקצ'יין אחד כדי לאמת עסקאות. יוֹטָה, ננו ו חדרה השגרף blockchains השתמשו בקונצנזוס מבוסס DAG.

מנגנון הקונצנזוס הפופולרי ביותר במטבעות קריפטוגרפיים הוא כיום הוכחת הימור (PoS), ואחריו הוכחת עבודה (PoW). PoS צובר פופולריות בשל היעילות האנרגטית שלו בהשוואה ל-PoW, הדורש כמויות גדולות של כוח חישוב. מטבעות קריפטוגרפיים חדשים רבים מיישמים PoS. אחד ממטבעות הקריפטו הגדולים ביותר, Ethereum עבר מ-PoW ל-PoS. עם זאת, PoW נשאר פופולרי בקרב מבוססים. לביטקוין יש היסטוריה ארוכה של שימוש ב-PoW ויש לו רשת גדולה של כורים שהושקעו במערכת.

לקרוא: הוכחת רזרב מצילה את תעשיית הקריפטו של אפריקה מחברות בלוקצ'יין מזויפות

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://web3africa.news/2023/02/16/news/the-evolution-of-blockchain-consensus-mechanisms/