Crypto 101: wat is een consensusmechanisme?

Crypto 101: wat is een consensusmechanisme?

Tijdstempel: 6 februari 2023 11:54 uur

Crypto 101: Wat is een consensusmechanisme? PlatoBlockchain-gegevensintelligentie. Verticaal zoeken. Ai.

Een blockchain-consensusmechanisme is een type geautomatiseerd systeem dat tot doel heeft twee doelen te bereiken:

  1. Bied een gedistribueerde, leiderloze manier om het unaniem eens te worden over gegevens die zijn opgeslagen in een blockchain-grootboek.
  2. Zorg ervoor dat alle netwerkvalidators de regels van het protocol volgen en hun rol eerlijk uitvoeren.

Hoewel het verleidelijk kan zijn om één persoon of entiteit de taak toe te vertrouwen om ervoor te zorgen dat iedereen zich volgens de regels gedraagt, hebben hiërarchische systemen duidelijke tekortkomingen. Daarom gebruikt Bitcoin een consensusmechanisme.

Bitcoin's het gebruik van consensusmechanismen creëerde een echt peer-to-peer elektronisch geldsysteem. Dit systeem compenseerde de behoefte aan gecentraliseerde tussenpersonen, zoals banken en overheden, en veranderde het concept van financiële vrijheid voor iedereen.

Wat betekent dit in de praktijk? Het betekent dat bitcoin de eerste valuta is die niet door een centrale bank wordt gecontroleerd. De resulterende vrijheid stelt ons in theorie in staat enkele zeer interessante vragen over de aard van vertrouwen en consensus te onderzoeken.

Wat is het probleem van de Byzantijnse generaals?

Een van de belangrijkste dingen die Bitcoin deed, was het oplossen van het probleem van de Byzantijnse generaals. Stel je voor dat je de commandant bent van een leger dat bestaat uit verschillende pelotons soldaten, elk op een andere plek op het slagveld. Je bent van plan om een ​​enkel versterkt gebied op een bepaald tijdstip aan te vallen. Om dit te doen, moet je met elk van je pelotons coördineren om ervoor te zorgen dat ze allemaal de juiste tijd, locatie en actieplan kennen.

Maar wat als een of meer pelotons de orders niet ontvangen? Wat als ze te vroeg aanvallen? Wat als ze op de verkeerde locatie aankomen? Wat als er verraders in een peloton zitten die het plan proberen te saboteren?

Met andere woorden, tot Bitcoin was er geen veilige manier om consensus te bereiken tussen de verschillende partijen in een omgeving zonder impliciet vertrouwen.

Dit probleem verscheen voor het eerst in een academisch artikel uit 1982 waarin werd onderzocht hoe een gedistribueerd netwerk op een gedecentraliseerde manier tot overeenstemming kon komen. Het antwoord, zoals Satoshi Nakamoto uiteenzette in de bitcoin witboek, was een consensusmechanisme.

Met dit algoritme kunnen alle knooppunten in het netwerk het eens worden over een enkele versie van de waarheid, zelfs als sommige knooppunten kwaadwillig handelen of gewoon falen. Het consensusmechanisme werkt door elk knooppunt in het netwerk alle transacties naar het netwerk te laten uitzenden en valideren. Zodra een knooppunt een transactie valideert, voegt elk ander knooppunt een record toe aan hun kopie van een alleen-toevoegend grootboek. "Alleen toevoegen" betekent dat het grootboek alleen nieuwe records kan ontvangen en dat niemand eerdere records kan wijzigen. Dit wordt een blockchain genoemd.

Om terug te gaan naar het probleem van de Byzantijnse generaals, zou elk peloton afzonderlijk de orders bevestigen en opslaan en contact opnemen met andere pelotons. Als een van hen bijvoorbeeld beweert dat de aanval is geannuleerd, zou verder onderzoek bij pelotons in de buurt bewijzen dat een leider loog. Dit garandeert dat alle knooppunten in het netwerk dezelfde versie van de waarheid hebben. Het betekent ook dat kwaadwillende knooppunten de netwerkgegevens niet in hun eentje kunnen manipuleren.

Hoe werken consensusmechanismen?

Er zijn veel verschillende methoden die door verschillende worden gebruikt blokketens en cryptocurrency-protocollen overeenstemming te bereiken. De twee meest populaire staan ​​​​echter bekend als de proof-of-work (PoW) en de proof-of-stake (PoS) consensusmechanismen.

Bewijs van werk (PoW)

Computerwetenschappers Cynthia Dwork en Moni Naor ontwikkelden voor het eerst PoW in 1993 om e-mailspam te voorkomen. De maker van Bitcoin nam het concept later over en paste het aan voor gebruik in een gedecentraliseerd monetair systeem.

Door de bitcoin mijnbouwproces, gebruiken netwerkvalidators (miners genoemd) gespecialiseerde computerapparatuur om een ​​op cryptografie gebaseerde competitie te winnen die elke tien minuten wordt herhaald.

Meer informatie over dit concept vind je in ons Learn Center-artikel Hoe gebruiken cryptocurrencies cryptografie?

PoW maakt gebruik van computerbronnen om ervoor te zorgen dat er "werk" is gestoken in het "bewijzen" van nieuw voorgestelde transacties die geldig zijn en zich houden aan de regels van het protocol.

Het werk omvat elektriciteits-, onderhouds- en initiële uitgaven die elke mijnwerker zelf moet dekken. Deze kosten zijn belangrijk omdat het slechte actoren ervan weerhoudt zich bij het netwerk aan te sluiten en het te proberen te corrumperen met spam of frauduleuze transacties. Je zult immers minder snel iets willen corrumperen als je er je eigen geld in hebt geïnvesteerd.

Bewijs van inzet (PoS)

PoS is een relatief nieuw type consensusmechanisme ontwikkeld door Sunny King en Scott Nadal in 2012.

Net als proof-of-work vervult PoS dezelfde hoofddoelstellingen van een consensusmechanisme, maar op een uniek andere manier.

In plaats van te concurreren met andere validators op het netwerk om eerst een op cryptografie gebaseerde competitie te winnen, vereist PoS dat netwerkdeelnemers hun activa "inzetten" of vergrendelen om validators te worden.

PoS maakt gebruik van een systeem van beloningen en boetes om ervoor te zorgen dat transacties op een eerlijke manier worden gevalideerd en aan de blockchain worden toegevoegd. Degenen die bereid zijn een grotere hoeveelheid cryptocurrency op te sluiten, krijgen een grotere kans om nieuwe blokken voor te stellen en beloningen te verdienen. Maar als validators de regels van het protocol overtreden, lopen hun ingezette activa het risico automatisch in beslag te worden genomen in een proces dat bekend staat als "slashing".

Wat is het beste blockchain-consensusmechanisme?

Het debat over welk consensusmechanisme het "beste" is, zal waarschijnlijk nooit worden beslecht. Er zijn te veel factoren met betrekking tot de specifieke use-case van elke blockchain om een ​​definitieve conclusie te trekken.

Velen zien PoW als een betere beveiliging tegen 51% aanvallen, maar het proces verbruikt een aanzienlijke hoeveelheid energie. We hebben al ontkrachtte de mythe dat bitcoin het milieu vernietigt in een eerdere blogpost, maar de beleving blijft.

Hoewel veel PoS-blockchains aanzienlijk minder energie verbruiken dan PoW-ketens, voelen velen dat deze blockchains zijn aangetast. Ze geloven bijvoorbeeld dat PoS-blockchains zich richten op decentralisatie ten gunste van veiligheid. U kunt hier meer over leren in onze bespreking van de Blockchain-trilemma.

Kortom, experts zien PoW over het algemeen als betere beveiligings- en decentralisatiegaranties, terwijl ze daarbij een zekere mate van schaalbaarheid opofferen. PoS wordt gezien als een betere schaalbaarheid, terwijl een zekere mate van beveiliging en decentralisatie wordt opgeofferd.

De beste keuze hangt uiteindelijk af van tal van factoren, waaronder de primaire use-case van een bepaalde blockchain.

Blijf leren over crypto

Geïnteresseerd in meer informatie over het probleem van de Byzantijnse generaals en de verschillende afwegingen van verschillende blockchain-consensusmechanismen? De Kraken Leercentrum is hier om te helpen!

Bekijk een van onze nieuwste artikelen, Wat is een blockchain-consensusmechanisme?, om te blijven leren over de belangrijke rol die consensusmechanismen spelen in crypto- en blockchain-technologie.

Deze materialen zijn uitsluitend bedoeld voor algemene informatiedoeleinden en zijn geen beleggingsadvies of een aanbeveling of verzoek om digitale activa te kopen, verkopen of aan te houden of om deel te nemen aan een specifieke handelsstrategie. Sommige cryptoproducten en -markten zijn niet gereguleerd en u wordt mogelijk niet beschermd door overheidscompensaties en/of wettelijke beschermingsregelingen. De onvoorspelbare aard van de crypto-activamarkten kan leiden tot verlies van geld. Er kan belasting verschuldigd zijn over elke aangifte en/of elke stijging van de waarde van uw crypto-activa en u dient onafhankelijk advies in te winnen over uw belastingpositie.

Tijdstempel:

Meer van Kraken-blog