Czym jest konsensus?
Protokół konsensusu to mechanizm łańcucha bloków, który zapewnia synchronizację między węzłami i ustanawia porozumienie w sprawie uznania transakcji i bloków za legalne, a tym samym dodania ich do łańcucha bloków. Są to metodologie odporne na awarie, służące do utrzymania jednego stanu sieci i harmonizacji wszystkich rozproszonych węzłów.
Celem posiadania mechanizmu konsensusu jest walidacja i uwierzytelnianie transakcji, a tym samym zapewnienie, że integralność sieci blockchain pozostanie nienaruszona. Konsensus to porozumienie co do tego, co jest dopuszczalne, a co nie! przed utworzeniem niezmiennej księgi i dodaniem jej do bloków sieci. Konsensus może być wyrażony przez dowolny lub wszystkie węzły w sieci, które uzyskały prawa do walidacji transakcji (lub bloku). Węzły te nazywane są walidatorami lub górnikami lub weryfikatorami w oparciu o terminologię odpowiednią dla używanej sieci i protokołu konsensusu. Ten blog omawia potrzebę mechanizmu konsensusu i wyjaśnia analizę i proces wnioskowania na temat odpowiedniego protokołu konsensusu dla sieci blockchain.
Dlaczego potrzebny jest mechanizm konsensusu?
Czwarta iteracja rewolucji przemysłowej polega na przekształceniu nowoczesnego przemysłu z zaledwie cyfrowej wersji tego, co było ręczne kilka dekad temu, w skutecznie zautomatyzowany, bezpieczny i solidny zdecentralizowany system cyber-fizyczny. Obecnie celem jest wprowadzenie lepszych narzędzi technologicznych, zdolnych do stworzenia sieci produktów i usług bez zaufania i bez zezwoleń, które są wydajniejsze i lepiej zaprojektowane dla Web4 i innych pojawiających się technologii.
Są one implementowane w celu zapewnienia jednolitego stanu sieci i podłączenia wszystkich węzłów do właściwej sieci. Mechanizm konsensusu to pojedyncza tożsamość kontrolująca, która zapewnia bezpieczeństwo i autentyczność zdecentralizowanej księgi, formy blockchain. Bloki transakcji są dodawane do istniejącego łańcucha blokowego dopiero po uwierzytelnieniu i zweryfikowaniu przez mechanizm specyficzny dla łańcucha blokowego w celu uzgodnienia poprawności transakcji. Konsensus jest niezbędny do rozszerzenia łańcucha poprzez dodanie bloków, gdzie każdy blok jest zbiorem transakcji. To rozwój łańcucha sprawia, że sieć jest funkcjonalna. Mechanizm konsensusu zapewnia, że transakcje pozostają dostępne, a system pozostaje przejrzysty. Algorytmy konsensusu eliminują pośredników zewnętrznych, aby zapewnić poprawność transakcji. Gdy konsensus osiąga globalny stan transakcji w łańcuchu, wszystkie węzły/rówieśnicy mogą sobie ufać. Powoduje to odporność na uszkodzenia w sieci.
W blockchain rozproszona księga jest zarządzana w sposób zdecentralizowany. W niektórych łańcuchach wiele niezależnych węzłów bierze odpowiedzialność za utrzymanie łańcucha bloków, podczas gdy w innych konsensus ma bardziej zautomatyzowany charakter, a węzły są odpowiedzialne tylko za składanie lub proponowanie transakcji. To dzięki mechanizmowi konsensusu, doświadczenie użytkownika jest wzmacniane przez uzgodnioną prawdę między interesariuszami, którzy odpowiadają za heterogeniczne węzły i komponenty sieci.
Wybór mechanizmu konsensusu
Ewolucji technologii blockchain towarzyszyła ewolucja i innowacja w mechanizmach konsensusu. Protokół konsensusu może mieć wiele celów, takich jak utrzymanie bezpieczeństwa, współpraca, równe prawa węzłów, zarządzanie blockchain, pewien procent udziału węzłów itp. te cele konsensusu stanowią przesłanki do analizy każdego bloku i walidacji, aby został dodany do łańcucha, aby osiągnąć kolejny stabilny, niezawodny i bezpieczny stan w sieci.
Aby podsumować jakikolwiek mechanizm konsensusu, ważne jest zrozumienie priorytetów i ram łańcucha bloków. Wraz z tym istnieje potrzeba zrozumienia wymaganej architektury, podstawowej funkcjonalności i podstawowych komponentów zaangażowanych w mechanizm konsensusu. Następnie można wypracować konsensusową metodologię odpowiednią dla łańcucha bloków. Poniżej znajdują się niektóre z głównych cech uwzględnionych podczas oceny mechanizmu konsensusu, który ma być zastosowany w łańcuchu blokowym.
Analiza algorytmów konsensusu dla aplikacji
● Typ łańcucha bloków
W oparciu o właściwości aplikacji lub systemu, który wykorzystuje blockchain, ilość kontroli i dostępności łańcucha bloków jest klasyfikowana jako prywatna, publiczna lub konsorcjum. Mechanizm konsensusu musi pozostać taki sam, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo i integralność łańcucha bloków.
● Zdecentralizowane zarządzanie
Sieć zarządzana przez graczy rozproszonych w sieci zapewnia, po pierwsze, że łańcuch bloków nie będzie centralnie kontrolowany, co spowoduje monopolistyczne zarządzanie napędzane interesami niewielkiej części użytkowników, a po drugie zapewnia, że wszystkie decyzje podejmowane w drodze rozproszonego konsensusu są ma na celu wspólny cel, jakim jest przynoszenie korzyści blockchainowi oraz utrzymanie jego bezpieczeństwa i integralności.
● Skalowalność i ataki
Każdy łańcuch bloków musi być skalowalny. Konsensus, taki jak PoW, który wymaga dużej mocy obliczeniowej, uniemożliwia swobodne skalowanie. Blockchainy, które mają zostać przyjęte na całym świecie, muszą bez wątpienia być skalowalne, a mechanizmy konsensusu, takie jak PoT i ELASTICO, zostały opracowane, aby pomóc w tym samym.
Skalowalność wiąże się z kompromisem polegającym na tym, że blockchain staje się bardziej podatny na ataki, dlatego zarządzanie i konsensus blockchain należy dobierać ostrożnie, aby zapewnić wysoki poziom bezpieczeństwa.
● Model tolerancji przeciwnika
Żadna sieć nie może być odporna na awarie. Każdy blockchain jest podobnie podatny na dwa główne rodzaje błędów – awarie i bizantyjskie, omówione dalej. Ochrona łańcucha bloków przed złośliwymi operacjami powinna być osadzona w modelu zarządzania i modelu konsensusu łańcucha bloków. Mechanizm konsensusu musi zapewniać utrzymanie odporności łańcucha bloków poprzez ataki i luki w zabezpieczeniach.
Mechanizm konsensusu, który może pomóc łańcuchowi blokowemu w unikaniu takich ataków, a nawet bezproblemowej regeneracji w przypadku wystąpienia któregokolwiek z nich, jest kolejnym środkiem, który pomaga stwierdzić, dlaczego określony mechanizm konsensusu może, ale nie musi, być odpowiedni dla łańcucha blokowego.
● Parametry wydajności
Cyfryzacja i globalizacja zwiększyły liczbę transakcji występujących w każdej branży. Przez lata łańcuchy bloków ewoluowały od kilku transakcji dziennie do przetwarzania kompletnych bloków w ciągu kilku sekund. Dlatego przypadek użycia wymagający przetwarzania i finalizacji transakcji w czasie rzeczywistym również wymagałby takiego mechanizmu konsensusu. Taki mechanizm konsensusu wymaga nieprzerwanej dostępności węzłów walidatora.
Przepustowość, opóźnienia i przepustowość to podstawowe parametry, które należy monitorować, aby łańcuch bloków był niezawodny. Łańcuch bloków musi utrzymywać wysoką przepustowość i niskie wartości opóźnień. Musi obsługiwać przepustowość zdolną obsłużyć ruch, który zamierza przyciągnąć. Mechanizmy takie jak DPoS, PoET i Tendermint wspierają wysoką skalowalność i przepustowość.
● Złożoność modelu komunikacji
W oparciu o czas odpowiedzi protokół konsensusu musi być w stanie dostosować się do wymagań komunikacyjnych. Niezależnie od tego, czy jest to synchroniczna (niski czas odpowiedzi), czy asynchroniczna (wysoki czas odpowiedzi), to aplikacja określa, jaki rodzaj komunikacji i jaki protokół konsensusu będzie najlepiej dopasowany do konkretnego przypadku użycia.
Zbieranie konsensusu z wielu rozproszonych węzłów to żmudne zadanie. Od zaproponowania dodania bloku do łańcucha do momentu, w którym zostanie on dodany, a wszystkie węzły osiągnęły zaktualizowany stan łańcucha bloków, podróż nie jest ani płynna, ani przewidywalna. Mechanizm konsensusu, który potwierdza i zarządza tym samym, ma duże znaczenie dla łańcuchów bloków o dużej liczbie transakcji, a zatem blokach gotowych do walidacji.
● Struktura kworum
Aby system rozproszony wymuszał spójne działanie, istnieje minimalna liczba lub procent węzłów, które muszą wyrazić zgodę, aby blok został uznany za ważny i dodany do łańcucha. Algorytm konsensusu ze strukturą kworum, która wymusza decentralizację i dystrybucję konsensusu, jest preferowany dla każdego łańcucha bloków.
● Wymagania energetyczne
Głównym problemem na całym świecie jest konsensus dotyczący wymagań energetycznych i poziomów emisji. Obecnie większość aplikacji i użytkowników jest sceptycznych i skłonnych do wyboru mechanizmu konsensusu, który ma niewielki wpływ na i tak już pogarszającą się jakość środowiska.
Obecnie największy i najstarszy blockchain działający na PoW, który wymaga ekstremalnych poziomów mocy obliczeniowej, jest uważany za najbardziej wrogi dla środowiska i skupiono się na lepszych mechanizmach, takich jak PoS, PoB i PoC.
● Kategoria wydobycia i konsensusu
Na podstawie rozmiaru protokołów konsensusu sieci można wywnioskować. Sieć z dużą liczbą rozproszonych węzłów preferuje konsensus oparty na dowodach, podczas gdy mniejsza sieć preferuje mechanizmy konsensusu oparte na głosowaniu. To jednak jest dość szczątkowe. Ważniejsze jest to, jaki modus-operandi stosuje mechanizm konsensusu. Mechanizmy konsensusu są szeroko podzielone na następujące kategorie:
- Oparte na dowodach : Te, które zależą od dowodu z walidatorów na podstawie parametrów takich jak moc obliczeniowa, zdolność spalania, bogactwo, pamięć itp.
- Oparte na możliwościach : Mają one na celu zmniejszenie zapotrzebowania na energię, ale mają wrodzoną wadę podatności na centralizację w oparciu o rozważane możliwości.
- Głosowanie na podstawie : Górnik jest wybierany w drodze głosowania, aby zaproponować, wygenerować i zatwierdzić blok. W wyborach uzupełniających problem centralizacji został w dużym stopniu rozwiązany. Dodatkowo, wymagania oparte na dowodach są również brane pod uwagę przez wyborców. Chociaż ten mechanizm może pośrednio ucierpieć z powodu:
a). Błąd awarii: Przeciążenie wybranego węzła zadaniem walidacji i brak mechanizmu kopii zapasowej w przypadku awarii na wybranym końcu walidacji.
). Bizantyjska wina: Jest to subtelny błąd, w którym uważa się, że istnieje iluzoryczna dystrybucja konsensusu, chociaż konsensus może być scentralizowany w kilku węzłach.
● Ostateczność konsensusu
Istnieją dwie główne kategorie ostateczności transakcji – bezwzględna i probabilistyczna. Konsensus probabilistyczny może powodować wycofanie transakcji, które nie mogą zostać zatwierdzone później w tym samym bloku, a zatem zostaną ponownie wygenerowane i poddane ponownej walidacji w celu zatwierdzenia do bloku. Tutaj czas odpowiedzi jest czynnikiem, który wpływa na określenie mechanizmu konsensusu, czy to probabilistycznego, czy absolutnego. Dziś tylko ripple i DBFT zapewniają absolutną ostateczność. Podstawowym celem konsensusu jest utrzymanie autentycznego globalnego stanu łańcucha bloków, wyeliminowanie partykularnego interesu jednego lub większej liczby węzłów oraz wyznaczenie specjalnego celu, jakim jest zachowanie prywatności danych. Blockchain musi zawsze pozostawać w stanie uzgodnionym przez każdy węzeł, tj. w nieustannym stanie niekwestionowanej integralności.
● Ataki
Globalna dostępność i przejrzystość sprawiają, że łańcuchy bloków są bardzo podatne na zagrożenia. Mechanizm konsensusu dotyczący handlu finansowego powinien pomóc użytkownikom ograniczyć ryzyko, jednocześnie utrzymując kontrolę aktywów w rękach właściciela. Osiągnięcie stanu globalnego w łańcuchu i jego utrzymanie wzbudza zaufanie pomiędzy węzłami i rówieśnikami.
W zależności od kategorii ataków na bezpieczeństwo, na które łańcuch bloków jest podatny, można zastosować mechanizmy konsensusu, aby dodać warstwę bezpieczeństwa do łańcucha bloków. RAFT, PoB i PoA to kilka protokołów, które dobrze radzą sobie z atakami DDos, podczas gdy PoT i Ripple są solidne, jeśli chodzi o ataki Sybil.
Zanim mechanizm konsensusu zostanie sfinalizowany, należy wziąć pod uwagę jeszcze kilka kwestii, które mogą obejmować podejście do implementacji, tokenizację i siłę algorytmu.
Żaden parametr samodzielnie nie wpływa na wybór konkretnego mechanizmu konsensusu. Połączenie tych parametrów wpływa na działanie mechanizmu konsensusu w różnych aplikacjach opracowanych w ramach tego łańcucha bloków.
Konsensus hybrydowy
Bez uszczerbku dla unikalnych cech mechanizmów konsensusu, takich jak skalowalność, bezpieczeństwo, decentralizacja i mechanizmy konsensusu bez zezwolenia, szybkie operacje można łączyć w celu utworzenia odpowiedniego konsensusu dla konkretnego przypadku użycia. Celem hybrydyzacji jest uzyskanie tego, co najlepsze z obu światów, publicznego i prywatnego blockchaina. Fuzji przewodniczy zgodność zastosowanego indywidualnego konsensusu. Wynikiem tego jest hybrydowy łańcuch bloków, który podlega surowszym ograniczeniom widoczności z sieci zewnętrznych i płynniejszemu przetwarzaniu wewnętrznemu.
Hybrydyzacja może nie być stosowana w samym łańcuchu bloków, ale w drugiej warstwie nad łańcuchem bloków, warstwie funkcjonalnej, w której wdrażana jest większość aplikacji. Chociaż w tym miejscu dodawana jest druga warstwa kontroli i funkcjonalności, zmniejsza to obciążenie głównego łańcucha bloków. Nie należy tego porównywać z mechanizmem podwójnego konsensusu stosowanym przez Solana, Solana ma konsensus, w którym bloki są przesyłane potokowo w oparciu o PoH, podczas gdy walidacja odbywa się za pośrednictwem PoS. Jest to niezależny blockchain wykorzystujący dwa mechanizmy wyrażania zgody w dwóch różnych momentach.
Migracja do innego mechanizmu konsensusu
Ethereum wywołało wiele zamieszania, migrując do PoS z PoW. To nie jest płynny proces. Oprócz wysiłku i pojemności faza przejściowa jest nękana przez ogromną podatność na ataki, a zatem wymaga dodatkowego wysiłku w celu ochrony przed Sybil i innymi atakami. Samo Ethereum zrobiło to w fazach, gdy gdy blockchain jest funkcjonalny, a nie publiczny, nie ma zatrzymania transakcji zachodzących wokół i generowania bloków. Migracja na Ethereum została przeprowadzona etapami i do momentu pisania tego PoW działa równolegle z PoS. Mechanizm i rozważania dotyczące migracji wykraczają poza zakres tego bloga, chociaż Ethereum pokazało, że jest to możliwe i złożone jednocześnie.
Przyszłość konsensusu
Przyszłość cyfryzacji koncentruje się wokół blockchain, dlatego też mechanizmy konsensusu są pod lupą. Każdy nowy blockchain próbuje prześcignąć to, co już zostało zrobione. Solana wprowadziła zupełnie nowy zestaw protokołów, takich jak poziom morza i przerwanie chmury, aby rzucić wyzwanie rozpowszechnionym łańcuchom bloków. Zyskał na tym i szybko osiągnął konkurencyjną popularność. Jednak celem nie jest pojedynczy łańcuch bloków ani tylko najlepszy mechanizm konsensusu. Celem jest osiągnięcie takiego poziomu współpracy, na którym poszczególne łańcuchy bloków mogą funkcjonować, a waluta lub jakakolwiek transakcja cyfrowa jest możliwa bez ograniczeń związanych z architekturą, łańcuchem bloków lub rządzącym mechanizmem konsensusu. Metaverse, ostateczna pojedyncza przestrzeń cyfrowa, jest daleko, dopóki poszczególne łańcuchy bloków nie będą bezproblemowo integrowane w celu utworzenia synergicznego sojuszu.
Szukasz pomocy tutaj?
Połącz się z naszym ekspertem za
szczegółowe omówienien
Post Zdecentralizowane mechanizmy konsensusu pojawiła się najpierw na Primafelicitas.
Post Zdecentralizowane mechanizmy konsensusu pojawiła się najpierw na Primafelicitas.
- Coinsmart. Najlepsza w Europie giełda bitcoinów i kryptowalut.
- Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. DARMOWY DOSTĘP.
- CryptoJastrząb. Radar Altcoin. Bezpłatna wersja próbna.
- Źródło: https://www.primafelicitas.com/Insights/decentralized-consensus-mechanisms/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=decentralized-consensus-mechanisms
- a
- bezwzględny
- dostępność
- dostępny
- pomieścić
- Konto
- w poprzek
- w dodatku
- Dodatkowy
- przed
- Umowa
- algorytm
- Algorytmy
- Wszystkie kategorie
- Alians
- już
- Chociaż
- zawsze
- wśród
- ilość
- analiza
- Inne
- pojawił się
- Zastosowanie
- aplikacje
- podejście
- architektura
- na około
- kapitał
- Autentyczny
- uwierzytelniony
- autentyczność
- zautomatyzowane
- dostępność
- backup
- staje
- zanim
- jest
- poniżej
- korzyści
- BEST
- Ulepsz Swój
- Poza
- Najwyższa
- Blokować
- blockchain
- blockchain technologia
- blockchains
- Blog
- zdolny
- Pojemność
- który
- walizka
- Kategoria
- scentralizowane
- pewien
- łańcuch
- wyzwanie
- Dodaj
- wybrany
- Chmura
- kolekcja
- połączenie
- połączony
- popełnić
- zobowiązany
- wspólny
- Komunikacja
- Komunikacja
- w porównaniu
- zgodność
- konkurencyjny
- kompletny
- kompleks
- składniki
- kompromis
- obliczać
- computing
- moc obliczeniowa
- zawarta
- połączony
- Zgoda
- zgoda
- wynagrodzenie
- Rozważania
- zgodny
- kontrola
- współpraca
- Crash
- stworzony
- Tworzenie
- Waluta
- dane
- dzień
- DDoS
- czynienia
- Decentralizacja
- Zdecentralizowane
- Decyzje
- dedykowane
- wdrażane
- szczegółowe
- determinacja
- rozwinięty
- ZROBIŁ
- różne
- cyfrowy
- digitalizacja
- dystrybuowane
- Rozproszona księga
- 分配
- napędzany
- każdy
- wydajny
- skutecznie
- wysiłek
- wyeliminować
- osadzone
- wschodzących
- emisja
- zatrudnia
- umożliwiając
- energia
- zapewnienie
- Środowisko
- środowiskowy
- niezbędny
- ustanawia
- itp
- ethereum
- ewolucja
- Przede wszystkim system został opracowany
- doświadczenie
- Doświadczenia
- ekspert
- rozciągać się
- skrajny
- Brak
- przysługi
- budżetowy
- i terminów, a
- wada
- Skupiać
- Nasz formularz
- formularze
- Framework
- od
- funkcjonować
- funkcjonalny
- Funkcjonalność
- dalej
- przyszłość
- Generować
- generacja
- Globalne
- globalizacja
- Globalnie
- cel
- Gole
- zarządzanie
- wspaniały
- Wzrost
- Prowadzenie
- mający
- pomoc
- pomaga
- tutaj
- Wysoki
- wysoko
- W jaki sposób
- HTTPS
- olbrzymi
- Hybrydowy
- tożsamość
- niezmienny
- Rezultat
- realizacja
- realizowane
- znaczenie
- ważny
- niemożliwy
- zawierać
- niezależny
- pośrednio
- indywidualny
- przemysłowy
- Rewolucja przemysłowa
- przemysł
- nieodłączny
- Innowacja
- integralność
- zamierza
- odsetki
- zainteresowania
- pośredników
- zaangażowany
- IT
- samo
- podróż
- konserwacja
- duży
- warstwa
- Księga główna
- poziom
- poziomy
- zrobiony
- utrzymać
- konserwacja
- poważny
- robić
- zarządzane
- obowiązkowe
- sposób
- podręcznik
- zmierzyć
- mechanizm
- Pamięć
- Metaverse
- metodologie
- Metodologia
- może
- górnik
- Górniczy
- minimum
- Górnictwo
- model
- jeszcze
- większość
- wielokrotność
- Natura
- Ani
- sieć
- sieci
- Następny
- węzły
- numer
- Cele
- działanie
- operacje
- Inne
- właściciel
- udział
- szczególny
- procent
- jest gwarancją najlepszej jakości, które mogą dostarczyć Ci Twoje monitory,
- faza
- nękany
- gracze
- PoC
- punkt
- popularność
- PoS
- możliwy
- PoW
- power
- teraźniejszość
- pierwotny
- prywatność
- prywatny
- Problem
- wygląda tak
- przetwarzanie
- Produkty
- dowód
- niska zabudowa
- zaproponować
- chronić
- protokół
- protokoły
- zapewniać
- publiczny
- cel
- jakość
- Szybki
- ceny
- dosięgnąć
- w czasie rzeczywistym
- Recover
- zmniejszyć
- rzetelny
- pozostawać
- szczątki
- renderuje
- wymagany
- wymagania
- Wymaga
- odpowiedź
- odpowiedzialność
- odpowiedzialny
- Ograniczenia
- wynikły
- Marszczyć
- ryzyko
- krzepkość
- bieganie
- taki sam
- Skalowalność
- skalowalny
- Skala
- SEA
- płynnie
- sekund
- bezpieczne
- bezpieczeństwo
- wybór
- Usługi
- zestaw
- Podobnie
- pojedynczy
- Rozmiar
- mały
- Solana
- kilka
- Typ przestrzeni
- specyficzny
- stoisko
- Stan
- Wymieszać
- jest determinacja.
- silny
- wsparcie
- SWIFT
- system
- Technologies
- Technologia
- terminologia
- Połączenia
- innych firm
- zagrożenia
- Przez
- wydajność
- czas
- czasy
- już dziś
- tokenizacja
- tolerancja
- narzędzia
- Top
- w kierunku
- handel
- ruch drogowy
- transakcja
- transakcje
- przejście
- Przezroczystość
- przezroczysty
- Zaufaj
- ostateczny
- dla
- zrozumieć
- wyjątkowy
- posługiwać się
- Użytkownicy
- zatwierdzony
- uprawomocnienie
- różnorodny
- wersja
- widoczność
- Tom
- Głosowanie
- Luki w zabezpieczeniach
- wrażliwość
- Bogactwo
- Web3
- Web3.0
- Co
- Co to jest
- czy
- Podczas
- w ciągu
- bez
- świat
- by
- pisanie
- lat