Wat is consensus?
Een consensusprotocol is een blockchain-mechanisme dat zorgt voor synchronisatie tussen de knooppunten en een overeenkomst tot stand brengt over de transacties en blokken die als legitiem moeten worden beschouwd en dus aan de blockchain moeten worden toegevoegd. Dit zijn fouttolerante methodologieën om een enkele status van het netwerk te behouden en alle gedistribueerde knooppunten te harmoniseren.
Het doel van het hebben van een consensusmechanisme is om de transacties te valideren en te authenticeren en er zo voor te zorgen dat de integriteit van het blockchain-netwerk intact blijft. Een consensus is een akkoord over wat acceptabel is en wat niet! voordat u een onveranderlijk grootboek aanmaakt en aan de blokken van het netwerk toevoegt. Een consensus kan worden gegeven door een of alle knooppunten op het netwerk die de rechten hebben verdiend om een transactie (of een blok) te valideren. Deze knooppunten worden validators of miners of verifiers genoemd op basis van de terminologie die geschikt is voor het gebruikte netwerk en consensusprotocol. Deze blog bespreekt de noodzaak van een consensusmechanisme en verduidelijkt de analyse en het proces om te komen tot het passende consensusprotocol voor een blockchain-netwerk.
Waarom is een consensusmechanisme nodig?
De 4e iteratie van de industriële revolutie is de overgang van de moderne industrie van een louter gedigitaliseerde versie van wat een paar decennia geleden handmatig was, naar een efficiënt geautomatiseerd, veilig en robuust gedecentraliseerd cyber-fysiek systeem. Het doel van vandaag is om betere technologische hulpmiddelen te introduceren, die een betrouwbaar en permissieloos netwerk van producten en diensten mogelijk maken die efficiënter en beter ontwikkeld zijn voor Web3.0 en andere opkomende technologieën.
Ze zijn geïmplementeerd om een enkele status van het netwerk te garanderen en dat alle knooppunten op het juiste netwerk zijn aangesloten. Een consensusmechanisme is de enige controlerende identiteit die zorgt voor de veiligheid en authenticiteit van het gedecentraliseerde grootboek, een blockchain-formulier. Transactieblokken worden pas aan de bestaande blockchain toegevoegd nadat ze zijn geverifieerd en gevalideerd door het mechanisme dat specifiek is voor de blockchain om overeenstemming te bereiken over de juistheid van de transactie. Een consensus is verplicht om de keten uit te breiden door blokken toe te voegen, waarbij elk blok een verzameling transacties is. Het is de groei van de keten die het netwerk functioneel houdt. Het consensusmechanisme zorgt ervoor dat de transacties toegankelijk blijven en het systeem transparant blijft. Consensus-algoritmen elimineren externe tussenpersonen om de juistheid van transacties te garanderen. Aangezien consensus een globale staat van transacties in de keten bereikt, kunnen alle nodes/peers elkaar vertrouwen. Dit veroorzaakt fouttolerantie in het netwerk.
In een blockchain wordt het gedistribueerde grootboek decentraal beheerd. In sommige ketens nemen meerdere onafhankelijke knooppunten de verantwoordelijkheid voor het onderhouden van de blockchain, terwijl in andere de consensus meer geautomatiseerd is en de knooppunten alleen verantwoordelijk zijn voor het indienen of voorstellen van de transacties. Het is dankzij een consensusmechanisme dat de gebruikerservaring wordt verbeterd door de overeengekomen waarheid tussen de belanghebbenden die verantwoordelijk zijn voor de heterogene netwerkknooppunten en componenten.
Een consensusmechanisme kiezen
De evolutie van blockchain-technologie ging gepaard met een congruente evolutie en innovatie in consensusmechanismen. Het consensusprotocol kan vele doelen hebben, zoals het handhaven van veiligheid, samenwerking, gelijke knooppuntrechten, blockchain-governance, een bepaald percentage van knooppuntdeelname, enz. Deze consensusdoelen vormen het uitgangspunt om elk blok te onderzoeken en te valideren dat het aan de keten moet worden toegevoegd om te bereiken de volgende stabiele, betrouwbare en veilige toestand in het netwerk.
Om tot een consensusmechanisme te komen, is het belangrijk om de prioriteiten en het raamwerk van de blockchain te begrijpen. Daarnaast is er behoefte aan inzicht in de vereiste architectuur, onderliggende functionaliteit en de primaire componenten die betrokken zijn bij het consensusmechanisme. Daarna kan een consensusmethode worden geconcludeerd die past bij de blockchain. Hieronder staan enkele van de belangrijkste kenmerken waarmee rekening wordt gehouden, terwijl een consensusmechanisme wordt geëvalueerd dat op een blockchain moet worden gebruikt.
Consensusalgoritmen voor de toepassingen analyseren
● Blockchain-type
Op basis van de eigenschappen van de applicatie of het systeem dat gebruikmaakt van blockchain, wordt de mate van controle en toegankelijkheid van de blockchain onderverdeeld in privaat, openbaar of consortium. Het consensusmechanisme moet hetzelfde handhaven en tegelijkertijd de veiligheid en integriteit van de blockchain waarborgen.
● Gedecentraliseerd bestuur
Een netwerk dat wordt bestuurd door spelers die over het netwerk zijn verdeeld, zorgt er ten eerste voor dat de blockchain niet centraal wordt bestuurd, wat resulteert in een monopolistisch bestuur dat wordt aangedreven door de belangen van een klein deel van de gebruikers, en zorgt er ten tweede voor dat alle beslissingen die worden genomen via een gedistribueerde consensus worden gericht op een gemeenschappelijk doel om de blockchain te helpen en de veiligheid en integriteit ervan te behouden.
● Schaalbaarheid en aanvallen
Elke blockchain moet schaalbaar zijn. Een consensus zoals PoW die veel rekenkracht vereist, maakt het onmogelijk om vrij te schalen. Blockchains die bedoeld zijn om wereldwijd te worden toegepast, moeten zonder mankeren schaalbaar zijn en de consensusmechanismen zoals PoT en ELASTICO zijn ontworpen om hetzelfde te helpen.
Schaalbaarheid komt met de afweging dat de blockchain vatbaarder wordt voor aanvallen, daarom moeten de governance en consensus van de blockchain zorgvuldig worden gekozen om een hoge beveiliging te garanderen.
● Tegengesteld tolerantiemodel
Geen enkel netwerk kan immuun zijn voor fouten. Elke blockchain is op dezelfde manier vatbaar voor twee belangrijke soorten fouten: crash en byzantijns, die verder worden besproken. Het beschermen van de blockchain tegen kwaadwillende operaties moet worden ingebed in het bestuur en het consensusmodel van de blockchain. Het consensusmechanisme moet ervoor zorgen dat de robuustheid van de blockchain behouden blijft door middel van aanvallen en kwetsbaarheden.
Een consensusmechanisme dat de blockchain kan helpen dergelijke aanvallen te vermijden en zelfs naadloos te herstellen als een van deze zich voordoet, is een andere maatregel die helpt concluderen waarom een bepaald consensusmechanisme wel of niet geschikt is voor de blockchain.
● Prestatieparameters
Door digitalisering en globalisering is het aantal transacties in elke branche enorm toegenomen. Ook blockchains zijn door de jaren heen geëvolueerd van een paar transacties per dag naar het verwerken van complete blokken binnen enkele seconden. Daarom zou een use-case die realtime transactieverwerking en afronding vereist, ook zo'n consensusmechanisme nodig hebben. Een dergelijk consensusmechanisme vereist de ononderbroken beschikbaarheid van validatorknooppunten.
Bandbreedte, latentie en doorvoer zijn de essentiële parameters die moeten worden bewaakt die een blockchain betrouwbaar maken. Een blockchain moet een hoge doorvoer en lage latentiewaarden behouden. Het moet een bandbreedte ondersteunen die in staat is om de hoeveelheid verkeer aan te kunnen die het wil aantrekken. Mechanismen zoals DPoS, PoET en Tendermint ondersteunen hoge schaalbaarheid en doorvoer.
● De complexiteit van het communicatiemodel
Op basis van de responstijd moet een consensusprotocol kunnen voldoen aan de communicatievereisten. Of het nu synchroon (lage responstijd) of asynchroon (hoge responstijd) is, het is de applicatie die bepaalt welk soort communicatie en welk consensusprotocol het meest geschikt is voor de specifieke use case.
Het verkrijgen van consensus van meerdere, gedistribueerde knooppunten is een vervelende taak. Van het voorstellen van een blok om aan de keten toe te voegen tot het punt waar het wordt toegevoegd en alle knooppunten zijn aangekomen in de bijgewerkte staat van de blockchain, de reis is niet soepel of voorspelbaar. Een consensusmechanisme dat hetzelfde erkent en beheert, is van groot belang voor blockchains met een groot aantal transacties en dus validatieklare blokken.
● Quorumstructuur
Om ervoor te zorgen dat een gedistribueerd systeem een consistente werking afdwingt, is er een minimumaantal of percentage knooppunten dat toestemming moet geven, wil een blok als geldig worden beschouwd en aan de keten worden toegevoegd. Een consensusalgoritme met een quorumstructuur die de decentralisatie en distributie van consensus afdwingt, heeft de voorkeur voor elke blockchain.
● Energiebehoefte
Een grote zorg wereldwijd is de energie-eisen en emissie tarieven van de consensus. Tegenwoordig zijn de meeste applicaties en gebruikers sceptisch en geneigd te kiezen voor een consensusmechanisme dat een lage impact heeft op de toch al afnemende milieukwaliteit.
Op dit moment wordt de grootste en oudste blockchain die draait op PoW en die extreme niveaus van rekenkracht vereist, beschouwd als de meest vijandige voor de omgeving en is de focus verschoven naar betere mechanismen zoals PoS, PoB en PoC.
● Mijnbouw en consensuscategorie
Op basis van de grootte van het netwerk kunnen consensusprotocollen worden opgesteld. Een netwerk met een groot aantal gedistribueerde knooppunten geeft de voorkeur aan op bewijzen gebaseerde consensus, terwijl een kleiner netwerk de voorkeur geeft aan op stemgedrag gebaseerde consensusmechanismen. Dit is echter vrij rudimentair. Belangrijker is welke modus-operandi een consensusmechanisme hanteert. Consensusmechanismen zijn in grote lijnen als volgt gecategoriseerd:
- Op bewijs gebaseerd : Degenen die afhankelijk zijn van het bewijs van validators op basis van parameters zoals rekenkracht, brandcapaciteit, rijkdom, geheugen, enz.
- Op capaciteit gebaseerd : Deze zijn bedoeld om de energiebehoefte te verminderen, maar hebben een inherent gebrek aan gevoeligheid voor centralisatie op basis van de betreffende capaciteit.
- Op basis van stemmen : Een miner wordt gekozen door te stemmen om een blok voor te stellen, te genereren en te plegen. Door de verkiezingen is het centralisatieprobleem voor een groot deel opgelost. Bovendien worden de op bewijs gebaseerde vereisten ook verzorgd door de kiezers. Dit mechanisme kan echter indirect lijden aan:
a). Crashfout: Het gekozen knooppunt overbelasten met de taak van validatie en geen back-upmechanisme hebben in geval van een storing aan het gekozen validatie-einde.
b). Byzantijnse fout: Dit is een subtiele fout waarbij wordt aangenomen dat er een illusionaire verdeling van consensus is, hoewel de consensus binnen een paar knooppunten kan worden gecentraliseerd.
●Consensus finaliteit
Er zijn twee hoofdcategorieën van transactie-finaliteit: absoluut en probabilistisch. Bij probabilistische consensus kunnen transacties worden teruggedraaid, die niet later in hetzelfde blok kunnen worden vastgelegd en daarom opnieuw worden gegenereerd en opnieuw gevalideerd om te worden vastgelegd in een blok. Hier is de responstijd een factor die de bepaling van het consensusmechanisme beïnvloedt, of dit nu probabilistisch of absoluut is. Tegenwoordig bieden alleen Ripple en DBFT absolute finaliteit. Het primaire doel van een consensus is om een authentieke wereldwijde staat van de blockchain te behouden, de gevestigde belangen van een of meer knooppunten te elimineren en een specifiek doel te hebben om de privacy van gegevens te behouden. Een blockchain moet altijd in een staat blijven die door elk afzonderlijk knooppunt is overeengekomen, dat wil zeggen in een permanente staat van onbetwistbare integriteit.
● Aanvallen
Wereldwijde toegankelijkheid en transparantie maken blockchains zeer kwetsbaar voor bedreigingen. Een consensusmechanisme dat zich bezighoudt met financiële handel zou gebruikers moeten helpen de risico's te beperken en tegelijkertijd de activacontrole in handen van de eigenaar te houden. Het bereiken van een mondiale staat in de keten en het in stand houden daarvan wekt vertrouwen bij de knooppunten en peers.
Afhankelijk van de categorie van beveiligingsaanvallen waarvoor een blockchain vatbaar is, kunnen consensusmechanismen worden gebruikt om een beveiligingslaag over de blockchain toe te voegen. RAFT, PoB en PoA zijn een paar protocollen die sterk zijn tegen DDos-aanvallen, terwijl PoT en Ripple robuust zijn als het gaat om Sybil-aanvallen.
Er zijn nog een paar overwegingen die moeten worden gemaakt voordat een consensusmechanisme is voltooid, waaronder de implementatiebenadering, tokenisatie en sterkte van het algoritme.
Geen enkele parameter beïnvloedt in zijn eentje de selectie van een bepaald consensusmechanisme. De combinatie van die parameters heeft invloed op hoe een consensusmechanisme presteert in verschillende toepassingen die over die blockchain zijn ontwikkeld.
Hybride consensus
Zonder afbreuk te doen aan de unieke kenmerken van consensusmechanismen, zoals schaalbaarheid, veiligheid, decentralisatie en toestemmingsloze snelle werking, kunnen consensusmechanismen worden gecombineerd om een geschikte consensus te vormen voor een bepaalde gebruikssituatie. Het doel van hybridisatie is om het beste van twee werelden te krijgen, publieke en private blockchain. De samensmelting wordt voorgezeten door de verenigbaarheid van de gehanteerde individuele consensus. Het resultaat is hier een hybride blockchain, die strengere zichtbaarheidsbeperkingen ervaart van externe netwerken en een soepelere interne verwerking.
De hybridisatie mag niet op de blockchain zelf worden toegepast, maar op een tweede laag boven de blockchain, de functionele laag waar de meeste applicaties worden ingezet. Hoewel hier de tweede laag van controle en functionaliteit wordt toegevoegd, vermindert het de belasting van de hoofdblockchain. Dit moet niet worden vergeleken met een dubbel consensusmechanisme zoals gebruikt door Solana, Solana heeft een consensus waarbij blokken worden gepijplijnd op basis van PoH terwijl de validatie gebeurt via PoS. Het is een onafhankelijke blockchain die twee toestemmingsmechanismen op twee verschillende tijdstippen gebruikt.
Migreren naar een ander consensusmechanisme
Ethereum heeft voor veel opschudding gezorgd door vanuit PoW naar PoS te migreren. Dit is geen soepel proces. Bovenop de inspanning en capaciteit wordt de transitiefase geplaagd door enorme kwetsbaarheid en vereist dus extra inspanning om te beschermen tegen Sybil en andere aanvallen. Ethereum zelf heeft dat in fasen gedaan, want zodra een blockchain functioneel is, maar ook een openbare, is er geen stopzetting van de transacties die plaatsvinden en het genereren van blokken. Migratie op Ethereum is in fasen uitgevoerd en tot het moment van schrijven is deze PoW parallel functioneel met PoS. Het mechanisme en de overwegingen van migratie vallen buiten het bestek van deze blog, hoewel Ethereum heeft aangetoond dat het tegelijkertijd mogelijk en complex is.
De toekomst van de consensus
De toekomst van digitalisering is gecentreerd rond blockchain en daarom worden consensusmechanismen onder de loep genomen. Elke nieuwe blockchain probeert te overtreffen wat al is gedaan. Solana bracht een geheel nieuwe reeks protocollen zoals zeeniveau en cloudbreak in om de heersende blockchains uit te dagen. Het profiteerde ervan en bereikte in een mum van tijd een competitieve populariteit. Het doel is echter niet alleen een enkele blockchain of het beste consensusmechanisme. Het doel is om een niveau van samenwerking te bereiken waar individuele blockchains kunnen functioneren en valuta of elke digitale transactie haalbaar is zonder de grenzen van de onderliggende architectuur of blockchain of het regerende consensusmechanisme. Metaverse, de ultieme enkele digitale ruimte is ver totdat individuele blockchains naadloos integreerbaar zijn om een synergetische alliantie te vormen.
Zoek je hier hulp?
Neem contact op met onze expert voor:
een gedetailleerde discussien
De post Gedecentraliseerde consensusmechanismen verscheen eerst op PrimaFelicitas.
De post Gedecentraliseerde consensusmechanismen verscheen eerst op PrimaFelicitas.
- Coinsmart. Europa's beste Bitcoin- en crypto-uitwisseling.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. GRATIS TOEGANG.
- CryptoHawk. Altcoin-radar. Gratis proefversie.
- Bron: https://www.primafelicitas.com/Insights/decentralized-consensus-mechanisms/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=decentralized-consensus-mechanisms
- a
- absoluut
- de toegankelijkheid
- beschikbaar
- accommoderen
- Account
- over
- toegevoegd
- Extra
- tegen
- Overeenkomst
- algoritme
- algoritmen
- Alles
- bondgenootschap
- al
- Hoewel
- altijd
- onder
- bedragen
- analyse
- Nog een
- verscheen
- Aanvraag
- toepassingen
- nadering
- architectuur
- rond
- aanwinst
- Authentiek
- geverifieerd
- echtheid
- geautomatiseerde
- beschikbaarheid
- backup
- worden
- vaardigheden
- wezen
- onder
- voordeel
- BEST
- Betere
- Verder
- Grootste
- Blok
- blockchain
- Blockchain technologie
- blokketens
- Blog
- in staat
- Inhoud
- verzorging
- geval
- Categorie
- gecentraliseerde
- zeker
- keten
- uitdagen
- Kies
- uitgekozen
- Cloud
- Collectie
- combinatie van
- gecombineerde
- plegen
- toegewijd
- Gemeen
- Communicatie
- Communicatie
- vergeleken
- verenigbaarheid
- concurrerend
- compleet
- complex
- componenten
- afbreuk te doen aan
- Berekenen
- computergebruik
- computer kracht
- gesloten
- gekoppeld blijven
- Overeenstemming
- toestemming
- overweging
- overwegingen
- consequent
- onder controle te houden
- samenwerking
- Neerstorten
- aangemaakt
- Wij creëren
- Valuta
- gegevens
- dag
- DDoS
- omgang
- Decentralisatie
- gedecentraliseerde
- beslissingen
- toegewijd aan
- ingezet
- gedetailleerd
- bepaling
- ontwikkelde
- DEED
- anders
- digitaal
- digitalisering
- verdeeld
- Gedistribueerd grootboek
- distributie
- gedreven
- elk
- doeltreffend
- efficiënt
- inspanning
- elimineren
- ingebed
- opkomende
- emissie
- telt
- waardoor
- energie-niveau
- zorgen
- Milieu
- milieu
- essentieel
- vestigt
- etc
- ethereum
- Evolutie
- bestaand
- ervaring
- Ervaringen
- expert
- verlengen
- extreem
- Storing
- gunsten
- financieel
- Voornaam*
- fout
- Focus
- formulier
- formulieren
- Achtergrond
- oppompen van
- functie
- functioneel
- functionaliteit
- verder
- toekomst
- voortbrengen
- generatie
- Globaal
- globalisering
- Wereldwijd
- doel
- Doelen
- bestuur
- groot
- Behandeling
- met
- hulp
- helpt
- hier
- Hoge
- zeer
- Hoe
- HTTPS
- reusachtig
- Hybride
- Identiteit
- onveranderlijk
- Impact
- uitvoering
- geïmplementeerd
- belang
- belangrijk
- onmogelijk
- omvatten
- onafhankelijk
- indirect
- individueel
- industrieel
- Industriële revolutie
- -industrie
- inherent
- Innovatie
- integriteit
- voornemens
- belang
- belangen
- tussenpersonen
- betrokken zijn
- IT
- zelf
- houden
- Groot
- lagen
- Grootboek
- Niveau
- niveaus
- gemaakt
- onderhouden
- onderhoud
- groot
- maken
- beheerd
- verplicht
- manier
- handboek
- maatregel
- mechanisme
- Geheugen
- metaverse
- methodologieën
- Methodologie
- macht
- mijnwerker
- Mijnwerkers
- minimum
- Mijnbouw
- model
- meer
- meest
- meervoudig
- NATUUR
- Noch
- netwerk
- netwerken
- volgende
- knooppunten
- aantal
- doelstellingen
- operatie
- Operations
- Overige
- eigenaar
- deelname
- bijzonder
- percentage
- prestatie
- fase
- geplaagd
- spelers
- PoC
- punt
- populariteit
- PoS
- mogelijk
- PoW
- energie
- presenteren
- primair
- privacy
- privaat
- probleem
- verwerking
- Producten
- bewijs
- vastgoed
- voorstellen
- beschermen
- protocol
- protocollen
- zorgen voor
- publiek
- doel
- kwaliteit
- Quick
- Tarieven
- bereiken
- real-time
- Herstellen
- verminderen
- betrouwbaar
- blijven
- stoffelijk overschot
- renders
- nodig
- Voorwaarden
- vereist
- antwoord
- verantwoordelijkheid
- verantwoordelijk
- beperkingen
- verkregen
- Ripple
- risico's
- robuustheid
- lopend
- dezelfde
- Schaalbaarheid
- schaalbare
- Scale
- SEA
- naadloos
- seconden
- beveiligen
- veiligheid
- selectie
- Diensten
- reeks
- evenzo
- single
- Maat
- Klein
- solarium
- sommige
- Tussenruimte
- specifiek
- staan
- Land
- Roeren
- sterkte
- sterke
- ondersteuning
- SWIFT
- system
- Technologies
- Technologie
- terminologie
- De
- van derden
- bedreigingen
- Door
- doorvoer
- niet de tijd of
- keer
- vandaag
- tokenization
- tolerantie
- tools
- top
- in de richting van
- handel
- verkeer
- transactie
- Transacties
- overgang
- Transparantie
- transparant
- Trust
- ultieme
- voor
- begrijpen
- unieke
- .
- gebruikers
- gevalideerd
- bevestiging
- divers
- versie
- zichtbaarheid
- volume
- Stemming
- kwetsbaarheden
- kwetsbaarheid
- Rijkdom
- Web3
- Web3.0
- Wat
- Wat is
- of
- en
- binnen
- zonder
- s werelds
- zou
- het schrijven van
- jaar