Hva er konsensus?
En konsensusprotokoll er en blokkjedemekanisme som sikrer synkronisering mellom nodene og etablerer en avtale om transaksjonene og blokkene som skal anses som legitime og dermed legges til blokkjeden. Dette er feiltolerante metoder for å opprettholde en enkelt tilstand av nettverket og harmonisere alle de distribuerte nodene.
Hensikten med å ha en konsensusmekanisme er å validere og autentisere transaksjonene og dermed sikre at integriteten til blokkjedenettverket forblir intakt. En konsensus er en enighet om hva som er akseptabelt og hva som ikke er det! før du oppretter en uforanderlig hovedbok og legger den til blokkene i nettverket. En konsensus kan gis av noen eller alle nodene på nettverket som har opptjent rettighetene til å validere en transaksjon (eller en blokkering). Disse nodene kalles validatorer eller gruvearbeidere eller verifikatorer basert på terminologien som passer for nettverket og konsensusprotokollen som er i bruk. Denne bloggen diskuterer behovet for en konsensusmekanisme og belyser analysen og prosessen med å konkludere med den passende konsensusprotokollen for et blokkjedenettverk.
Hvorfor er det nødvendig med en konsensusmekanisme?
Den fjerde iterasjonen av den industrielle revolusjonen er å overføre den moderne industrien fra en kun digitalisert versjon av det som var manuell for noen tiår siden, til et effektivt automatisert, sikkert og robust desentralisert cyber-fysisk system. I dag er målet å introdusere bedre teknologiverktøy, som er i stand til å muliggjøre et tillitsløst og tillatelsesløst nettverk av produkter og tjenester som er mer effektive og bedre konstruert for Web4 og andre nye teknologier.
De er implementert for å sikre en enkelt tilstand av nettverket og at alle nodene er koblet til riktig nettverk. En konsensusmekanisme er den enkelt kontrollerende identiteten som sikrer sikkerheten og autentisiteten til den desentraliserte hovedboken, dannes en blokkjede. Blokker av transaksjoner legges til den eksisterende blokkjeden først etter å ha blitt autentisert og validert av den spesifikke mekanismen for blokkjeden for å bli enige om transaksjonens korrekthet. En konsensus er obligatorisk for å utvide kjeden ved å legge til blokker, der hver blokk er en samling av transaksjoner. Det er veksten av kjeden som holder nettverket funksjonelt. Konsensusmekanismen sikrer at transaksjonene forblir tilgjengelige og systemet forblir gjennomsiktig. Konsensusalgoritmer eliminerer tredjepartsformidlere for å sikre korrektheten av transaksjoner. Ettersom konsensus oppnår en global tilstand av transaksjoner i kjeden, kan alle noder/peers stole på hverandre. Dette induserer feiltoleranse i nettverket.
I en blokkjede administreres den distribuerte hovedboken på en desentralisert måte. I noen kjeder tar flere uavhengige noder ansvaret for å vedlikeholde blokkjeden, mens i andre er konsensus mer av automatisert natur og nodene er bare ansvarlige for å sende inn eller foreslå transaksjonene. Det er på grunn av en konsensusmekanisme at brukeropplevelsen forbedres gjennom den avtalte sannheten blant interessentene som står for de heterogene nettverksnodene og komponentene.
Å velge en konsensusmekanisme
Utviklingen av blokkjedeteknologi har blitt ledsaget av en kongruent utvikling og innovasjon i konsensusmekanismer. Konsensusprotokollen kan ha mange mål som å opprettholde sikkerhet, samarbeid, like noderettigheter, blokkjedestyring, en viss prosentandel av nodedeltakelse, etc. disse konsensusmålene danner premissene for å granske enhver blokk og validere den for å bli lagt til kjeden for å nå neste stabile, pålitelige og sikre tilstand i nettverket.
For å konkludere med en konsensusmekanisme, er det viktig å forstå prioriteringene og rammeverket til blokkjeden. Sammen med dette er det behov for å forstå den nødvendige arkitekturen, den underliggende funksjonaliteten og de primære komponentene som er involvert i konsensusmekanismen. Deretter kan en konsensusmetodikk som passer for blokkjeden konkluderes. Nedenfor er noen av hovedkarakteristikkene redegjort for, mens man evaluerer en konsensusmekanisme som skal brukes på en blokkjede.
Analysere konsensusalgoritmer for applikasjonene
● Blockchain Type
Basert på egenskapene til applikasjonen eller systemet som bruker blokkjede, er mengden kontroll og tilgjengelighet til blokkjeden kategorisert i privat, offentlig eller konsortium. Konsensusmekanismen må opprettholde den samme samtidig som sikkerheten og integriteten til blokkjeden sikres.
● Desentralisert styring
Et nettverk når det styres av aktører fordelt over nettverket sikrer for det første at blokkjeden ikke vil ende opp med å bli sentralt kontrollert, noe som resulterer i monopolistisk styring drevet av interessene til en liten del av brukerne, og for det andre sikrer at alle beslutninger som tas gjennom en distribuert konsensus er rettet mot et felles mål om å være til nytte for blokkjeden og opprettholde dens sikkerhet og integritet.
● Skalerbarhet og angrep
Enhver blokkjede må være skalerbar. En konsensus som PoW som krever høy datakraft gjør det umulig å skalere fritt. Blokkjeder som tar sikte på å bli tatt i bruk globalt må uten feil være skalerbare, og konsensusmekanismene som PoT og ELASTICO er utviklet for å hjelpe det samme.
Skalerbarhet kommer med avveiningen for at blokkjeden blir mer utsatt for angrep, derfor bør blokkjedestyring og konsensus velges nøye for å sikre høy sikkerhet.
● Motstandstoleransemodell
Ingen nettverk kan være immune mot feil. Hver blokkjede er på samme måte utsatt for to hovedtyper av feil - krasj og bysantinsk, diskutert videre. Beskyttelse av blokkjeden mot ondsinnede operasjoner bør være innebygd i styringen og konsensusmodellen til blokkjeden. Konsensusmekanismen skal sikre at robustheten til blokkjeden opprettholdes gjennom angrep og sårbarheter.
En konsensusmekanisme som kan hjelpe blokkjeden med å unngå slike angrep og til og med komme seg sømløst i tilfelle noen av disse oppstår, er et annet tiltak som hjelper til med å konkludere hvorfor en bestemt konsensusmekanisme kan være passende for blokkjeden.
● Ytelsesparametere
Digitalisering og globalisering har eskalert antall transaksjoner på tvers av enhver bransjevertikal. Gjennom årene har også blokkjeder utviklet seg fra noen få transaksjoner om dagen til å behandle komplette blokker i løpet av sekunder. Derfor vil en brukssak som krever sanntidstransaksjonsbehandling og sluttføring også trenge en slik konsensusmekanisme. En slik konsensusmekanisme krever uavbrutt tilgjengelighet av validatornoder.
Båndbredde, ventetid og gjennomstrømning er de essensielle parameterne som skal overvåkes som gjør en blokkjede pålitelig. En blokkjede må opprettholde høy gjennomstrømning og lave latensverdier. Den må støtte en båndbredde som er i stand til å håndtere mengden trafikk den har til hensikt å tiltrekke seg. Mekanismer som DPoS, PoET og Tendermint støtter høy skalerbarhet og gjennomstrømning.
● Kommunikasjonsmodellens kompleksitet
Basert på responstiden må en konsensusprotokoll kunne imøtekomme kommunikasjonskrav. Det være seg synkron (lav responstid) eller asynkron (høy responstid), det er applikasjonen som bestemmer hva slags kommunikasjon og hvilken konsensusprotokoll som vil være best egnet for den spesifikke brukssaken.
Å samle konsensus fra flere, distribuerte noder er en kjedelig oppgave. Fra å foreslå en blokk som skal legges til kjeden til det punktet hvor den legges til og alle nodene har kommet til den oppdaterte tilstanden til blokkjeden, er reisen verken jevn eller forutsigbar. En konsensusmekanisme som erkjenner og administrerer det samme er av stor betydning for blokkjeder med et høyt volum av transaksjoner og dermed valideringsklare blokker.
● Kvorumsstruktur
For at et distribuert system skal håndheve konsistent drift, er det et minimum antall eller prosentandel av noder som må samtykke, for at en blokk skal anses som gyldig og lagt til kjeden. En konsensusalgoritme med en quorumsstruktur som håndhever desentralisering og distribusjon av konsensus er å foretrekke for enhver blokkjede.
● Energikrav
En stor bekymring globalt er energikravene og utslippsratene til konsensus. I dag er de fleste applikasjoner og brukere skeptiske og tilbøyelige til å velge en konsensusmekanisme som har liten innvirkning på den allerede avtagende miljøkvaliteten.
For tiden regnes den største og eldste blokkjeden som kjører på PoW som krever ekstreme nivåer av datakraft som den mest miljøfiendtlige, og fokus har skiftet mot bedre mekanismer som PoS, PoB og PoC.
● Gruvedrift og konsensuskategori
Basert på størrelsen på nettverket kan konsensusprotokoller konkluderes. Et nettverk med et stort antall distribuerte noder favoriserer bevisbasert konsensus mens et mindre nettverk foretrekker stemmeatferdsbaserte konsensusmekanismer. Dette er imidlertid ganske rudimentært. Viktigere er hvilken modus-operandi en konsensusmekanisme bruker. Konsensusmekanismer er bredt kategorisert som nedenfor:
- Bevisbasert : De som er avhengige av bevis fra validatorer basert på parametere som datakraft, brennkapasitet, rikdom, minne, etc.
- Kapasitetsbasert : Disse er ment å redusere energikravene, men lider av en iboende feil med hensyn til mottakelighet for sentralisering basert på evnen som vurderes.
- Stemmebasert : En gruvearbeider velges ved å stemme for å foreslå, generere og begå en blokkering. Mellomvalg er sentraliseringsproblemet i stor grad løst. I tillegg blir de bevisbaserte kravene også ivaretatt av velgerne. Denne mekanismen kan imidlertid indirekte lide av:
a). Krasjfeil: Overbelaster den valgte noden med valideringsoppgaven og ikke har noen sikkerhetskopimekanisme i tilfelle feil på den valgte valideringsenden.
a). Bysantinsk feil: Dette er en subtil feil der en illusjonær fordeling av konsensus antas å være der, selv om konsensus kan være sentralisert innenfor noen få noder.
● Endelig konsensus
Det er to hovedkategorier for endelig transaksjon - absolutt og sannsynlig. Sannsynlighetskonsensus kan få transaksjoner tilbakestilt, som ikke kan forpliktes senere i samme blokk og derfor vil bli generert på nytt og revalidert for å bli forpliktet til en blokk. Her er responstid en faktor som påvirker bestemmelsen av konsensusmekanismen enten det er sannsynlig eller absolutt. I dag gir bare rippel og DBFT absolutt endelighet. Det primære målet med en konsensus er å opprettholde en autentisk global tilstand av blokkjeden, eliminere egeninteressen til en eller flere noder, og ha et dedikert mål om å opprettholde personvernet til data. En blokkjede må alltid forbli i en tilstand som er avtalt av hver enkelt node, dvs. i en evigvarende tilstand av ubestridelig integritet.
● Angrep
Global tilgjengelighet og åpenhet gjør blokkjeder svært utsatt for trusler. En konsensusmekanisme som omhandler finansiell handel bør hjelpe brukere med å redusere risikoen samtidig som eieren har kontroll over eiendeler. Oppnåelsen av en global stat i kjeden og dens vedlikehold induserer tillit blant noder og jevnaldrende.
Avhengig av kategorien av sikkerhetsangrepene en blokkjede er mottakelig for, kan konsensusmekanismer brukes for å legge til et lag med sikkerhet over blokkjeden. RAFT, PoB og PoA er noen få protokoller som står sterkt mot DDos-angrep mens PoT og Ripple er robuste når det kommer til Sybil-angrep.
Det er noen flere hensyn som må gjøres før en konsensusmekanisme er ferdigstilt, de kan inkludere implementeringstilnærmingen, tokeniseringen og styrken til algoritmen.
Ingen parameter påvirker på egenhånd valget av en bestemt konsensusmekanisme. Kombinasjonen av disse parameterne påvirker hvordan en konsensusmekanisme fungerer i ulike applikasjoner utviklet over den blokkjeden.
Hybrid konsensus
Uten å gå på akkord med de unike egenskapene til konsensusmekanismer som skalerbarhet, sikkerhet, desentralisering og tillatelsesfri rask operasjon kan konsensusmekanismer kombineres for å danne en passende konsensus for et bestemt brukstilfelle. Hensikten med hybridisering er å få det beste fra begge verdener, offentlig og privat blokkjede. Sammenslåingen ledes av kompatibiliteten til den ansattes individuelle konsensus. Resultatet her er en hybrid blokkjede, som opplever strengere synlighetsbegrensninger fra eksterne nettverk og jevnere intern prosessering.
Hybridiseringen brukes kanskje ikke på selve blokkjeden, men i et andre lag over blokkjeden, det funksjonelle laget der de fleste applikasjonene er distribuert. Selv om det andre laget med gransking og funksjonalitet her er lagt til, reduserer det belastningen på hovedblokkkjeden. Dette må ikke sammenlignes med en dobbel konsensusmekanisme som brukes av Solana, Solana har en konsensus der blokker er pipelinet basert på PoH mens valideringen gjøres gjennom PoS. Det er en uavhengig blokkjede som bruker to samtykkemekanismer på to forskjellige tidspunkter.
Migrerer til en annen konsensusmekanisme
Ethereum har skapt mye røre ved å migrere til PoS fra PoW. Dette er ikke en jevn prosess. På toppen av innsatsen og kapasiteten er overgangsfasen plaget av enorm sårbarhet og krever dermed ytterligere innsats for å beskytte mot Sybil og andre angrep. Ethereum selv har gjort det i faser som når en blokkjede er funksjonell enn en offentlig, er det ingen stans i transaksjonene som skjer rundt og generering av blokker. Migrering på Ethereum har blitt utført i faser, og frem til tidspunktet for skriving er denne PoW parallelt funksjonell med PoS. Mekanismen og hensynet til migrasjon er utenfor omfanget av denne bloggen, selv om Ethereum har eksemplifisert at det er både mulig og komplekst på samme tid.
Fremtiden til konsensus
Fremtiden for digitalisering er sentrert rundt blokkjede, og derfor er konsensusmekanismer under gransking. Hver ny blokkjede prøver å overgå det som allerede er gjort. Solana brakte inn et helt nytt sett med protokoller som havnivå og skybrudd for å utfordre de utbredte blokkkjedene. Den hadde godt av det og nådde konkurransedyktig popularitet på kort tid. Målet er imidlertid ikke en enkelt blokkjede eller bare den beste konsensusmekanismen. Målet er å nå et samarbeidsnivå der individuelle blokkjeder kan fungere og valuta eller enhver digital transaksjon er mulig uten grensene for underliggende arkitektur eller blokkjede eller den styrende konsensusmekanismen. Metaverse, det ultimate enkelt digitale rommet er langt før individuelle blokkjeder er sømløst integrerbare for å danne en synergisk allianse.
Leter du etter hjelp her?
Ta kontakt med vår ekspert for
en detaljert diskusjonn
Innlegget Desentraliserte konsensusmekanismer dukket først på PrimaFelicitas.
Innlegget Desentraliserte konsensusmekanismer dukket først på PrimaFelicitas.
- Myntsmart. Europas beste Bitcoin og Crypto Exchange.
- Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. FRI TILGANG.
- CryptoHawk. Altcoin Radar. Gratis prøveperiode.
- Kilde: https://www.primafelicitas.com/Insights/decentralized-consensus-mechanisms/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=decentralized-consensus-mechanisms
- a
- Absolute
- tilgjengelighet
- tilgjengelig
- imøtekomme
- Logg inn
- tvers
- la til
- Ytterligere
- mot
- Avtale
- algoritme
- algoritmer
- Alle
- Allianse
- allerede
- Selv
- alltid
- blant
- beløp
- analyse
- En annen
- dukket opp
- Søknad
- søknader
- tilnærming
- arkitektur
- rundt
- eiendel
- Autentisk
- autentisert
- autentisitet
- Automatisert
- tilgjengelighet
- Backup
- bli
- før du
- være
- under
- nytte
- BEST
- Bedre
- Beyond
- Biggest
- Blokker
- blockchain
- Blockchain teknologi
- blokkjeder
- Blogg
- stand
- Kapasitet
- hvilken
- saken
- Kategori
- sentralisert
- viss
- kjede
- utfordre
- Velg
- valgt ut
- Cloud
- samling
- kombinasjon
- kombinert
- forplikte
- forpliktet
- Felles
- Kommunikasjon
- kommunikasjon
- sammenlignet
- kompatibilitet
- konkurranse
- fullføre
- komplekse
- komponenter
- kompromittere
- Beregn
- databehandling
- databehandlingskraft
- konkluderte
- tilkoblet
- Konsensus
- samtykke
- hensyn
- betraktninger
- konsistent
- kontroll
- samarbeid
- Crash
- opprettet
- Opprette
- valuta
- dato
- dag
- DDoS
- håndtering
- desentralisering
- desentralisert
- avgjørelser
- dedikert
- utplassert
- detaljert
- besluttsomhet
- utviklet
- gJORDE
- forskjellig
- digitalt
- digitalisering
- distribueres
- Distribuert Ledger
- distribusjon
- drevet
- hver enkelt
- effektiv
- effektivt
- innsats
- eliminere
- innebygd
- Emery
- utslipp
- anvender
- muliggjør
- energi
- sikrer
- Miljø
- miljømessige
- avgjørende
- etablerer
- etc
- ethereum
- evolusjon
- eksisterende
- erfaring
- Erfaringer
- Expert
- utvide
- ekstrem
- Failure
- favoriserer
- finansiell
- Først
- feil
- Fokus
- skjema
- skjemaer
- Rammeverk
- fra
- funksjon
- funksjonelle
- funksjonalitet
- videre
- framtid
- generere
- generasjonen
- Global
- globalisering
- Globalt
- mål
- Mål
- styresett
- flott
- Vekst
- Håndtering
- å ha
- hjelpe
- hjelper
- her.
- Høy
- svært
- Hvordan
- HTTPS
- stort
- Hybrid
- Identitet
- uforanderlige
- Påvirkning
- gjennomføring
- implementert
- betydning
- viktig
- umulig
- inkludere
- uavhengig
- indirekte
- individuelt
- industriell
- Industrielle revolusjon
- industri
- iboende
- Innovasjon
- integritet
- hensikt
- interesse
- interesser
- mellommenn
- involvert
- IT
- selv
- reise
- holde
- stor
- lag
- Ledger
- Nivå
- nivåer
- laget
- vedlikeholde
- vedlikehold
- større
- gjøre
- fikk til
- obligatorisk
- måte
- håndbok
- måle
- mekanisme
- Minne
- metaverse
- metoder
- metodikk
- kunne
- gruvearbeider
- Miners
- minimum
- Gruvedrift
- modell
- mer
- mest
- flere
- Natur
- Ingen
- nettverk
- nettverk
- neste
- noder
- Antall
- mål
- drift
- Drift
- Annen
- eieren
- deltakelse
- Spesielt
- prosent
- ytelse
- fase
- plaget
- spillere
- PoC
- Point
- popularitet
- PoS
- mulig
- PoW
- makt
- presentere
- primære
- privatliv
- privat
- Problem
- prosess
- prosessering
- Produkter
- bevis
- egenskaper
- foreslå
- beskytte
- protokollen
- protokoller
- gi
- offentlig
- formål
- kvalitet
- Rask
- priser
- å nå
- sanntids
- Gjenopprette
- redusere
- pålitelig
- forbli
- forblir
- gjengir
- påkrevd
- Krav
- Krever
- svar
- ansvar
- ansvarlig
- restriksjoner
- resulterende
- Ripple
- risikoer
- robusthet
- rennende
- samme
- skalerbarhet
- skalerbar
- Skala
- SEA
- sømløst
- sekunder
- sikre
- sikkerhet
- utvalg
- Tjenester
- sett
- på samme måte
- enkelt
- Størrelse
- liten
- Solana
- noen
- Rom
- spesifikk
- stå
- Tilstand
- Røre
- styrke
- sterk
- støtte
- SWIFT
- system
- Technologies
- Teknologi
- terminologi
- De
- tredjeparts
- trusler
- Gjennom
- gjennomstrømning
- tid
- ganger
- i dag
- tokenization
- toleranse
- verktøy
- topp
- mot
- handel
- trafikk
- Transaksjonen
- Transaksjoner
- overgang
- Åpenhet
- gjennomsiktig
- Stol
- ultimate
- etter
- forstå
- unik
- bruke
- Brukere
- validert
- validering
- ulike
- versjon
- synlighet
- volum
- Stemmegivning
- Sikkerhetsproblemer
- sårbarhet
- Rikdom
- Web3
- Web3.0
- Hva
- Hva er
- om
- mens
- innenfor
- uten
- Verdens
- ville
- skriving
- år