Un blockchain este descentralizat rețea peer-to-peer care stochează date doar anexate (adăugați la sfârșitul) și verifică integritatea informațiilor respective în rețea. Validarea colectivă a acurateței respectivelor date (atingerea consensului) este una dintre caracteristicile definitorii ale unui blockchain.
Ideea unui blockchain se întoarce la cel puțin anii 1990. Teoria de bază a fost copierea datelor printr-o rețea de computere folosind un tip de consens Algoritmul pentru a fi de acord asupra oricăror date care trebuie adăugate. Apoi, utilizați criptografic hash-chaining pentru a face baza de date practic imuabilă.
Pentru mai multe informații despre blockchain și hashing, consultați articolul nostru Blockchain. Mai jos, totuși, ne vom concentra în mod special asupra diferitelor moduri prin care diferitele tipuri de blockchain ajung la un consens asupra datelor adăugate la secvențele lor (lanțuri) de date (blocuri) prin aceste subiecte:
Principalele diferențe dintre diferitele mecanisme de consens blockchain se centrează în jurul modului în care dreptul de a adăuga date la blockchain este distribuit între participanții la rețea și modul în care aceste date sunt validate de către rețea ca un raport precis al tranzacțiilor.
Setul de procese computerizate care rezolvă aceste probleme se numește algoritm de consens, care, după cum sa menționat, este mecanismul responsabil pentru actualizarea în siguranță a stării datelor într-o anumită rețea blockchain.
Fiecare nod (calculator) din rețea verifică și procesează în mod independent fiecare tranzacție și, prin urmare, trebuie să aibă acces la starea curentă a bazei de date, modificarea cerută de o anumită tranzacție și o semnătură digitală care dovedește originea și acuratețea unei tranzacții. Întrebarea atunci este cum toate nodurile ajung la un consens (acord) asupra datelor. Cea mai mare problemă pe care blockchain-urile își propun să o rezolve se numește „Problema generalilor bizantini".
Această problemă, care există de mai mult timp decât blockchain-ul în sine, este în esență următoarea: Cum mențineți o rețea de entități care sunt concentrate pe același scop în aliniere bazată exclusiv pe mesajele transmise între ele, fără ca informațiile să fie corupte de un rău intenționat. actor din cadrul rețelei? De exemplu, dacă cineva încearcă să trimită criptomonede printr-o rețea, cum poți fi sigur că detaliile tranzacției nu au fost modificate și modificate de un nod rău intenționat din rețea?
Aici intervine un mecanism de consens pentru a se asigura că rețeaua rămâne sincronizată și datele rămân nemodificate. Următoarele sunt câteva dintre soluțiile pe care diferite grupuri au venit pentru a obține acest rezultat.
Dovada muncii este în prezent cel mai popular mecanism de consens pentru blockchain. „Dovada muncii” pe care o descrie numele este procesul prin care rețeaua blockchain demonstrează că a miner nodul de rețea (noduri de rețea care grupează tranzacțiile în blocuri și le validează) a făcut munca necesară pentru a crea un bloc valid (grup de tranzacții). Deși este greu pentru noduri să genereze un bloc valid (este nevoie de multă putere de procesare a computerului), este destul de ușor pentru rețea să verifice dacă un bloc este valid.
Toate acestea se realizează prin ceea ce se numește a funcție hash, care creează o amprentă digitală unică pentru o anumită bucată de date. Deoarece hashurile sunt foarte sensibile la schimbare și chiar și o mică modificare va avea ca rezultat o ieșire hash complet diferită, hashurile pot fi folosite pentru a valida și securiza blocurile.
Pentru ca un bloc să fie confirmat ca valid, minerii trebuie să creeze două hashuri: un hash cu toate tranzacțiile din bloc și un hash care să demonstreze că au cheltuit energia necesară pentru a genera blocul prin rezolvarea unui puzzle criptografic special cu un pre- nivelul stabilit de dificultate. Mai exact, puzzle-ul este de a găsi un număr care, atunci când este combinat cu datele din tranzacții și trecut prin algoritmul hash, vine cu un număr într-un interval specificat stabilit de programul criptomonedei.
Dificultatea de a rezolva puzzle-ul este ajustată automat în sistemele PoW pentru a crea o perioadă de timp consecventă pentru ca blocurile de tranzacții să fie adăugate la blockchain și pentru a elibera minerii taxe de rețea și recompense de criptomonede nou create.
Un haș este o funcție unidirecțională. Nu poate fi inversat. În acest fel, se poate confirma că fiecare bloc a avut nevoie de muncă pentru a-l genera. Fiecare bloc conține, de asemenea, hash-ul blocului anterior, așa că, odată ce toate blocurile sunt combinate în blockchain, este practic imposibil să le modifici, deoarece acest lucru ar necesita refacerea întregii lucrări pentru a genera fiecare bloc din blockchain.
În rezumat, un miner creează un bloc de tranzacții valide, apoi rulează algoritmul PoW pe el pentru a găsi un hash valid, luptă împotriva tuturor celorlalți mineri pentru a rezolva mai întâi puzzle-ul. Când un bloc valid este generat printr-o astfel de acțiune, blocul este adăugat la blockchain și minerul primește taxe de rețea, precum și criptomonedă nou creată.
Există diferiți algoritmi de hashing utilizați pentru mecanismele de consens PoW, dintre care cei mai obișnuiți sunt SHA-256 (de exemplu Bitcoin) Şi Scrypt (de exemplu, Litecoin). Alții includ SHA-3, criptonoapte, Blake-256, Quark, scrypt-jane și sisteme hibride care utilizează mai mult de o funcție de hashing.
Deși PoW este teoretic aproape imposibil de piratat, deoarece utilizează resurse din lumea fizică pentru a securiza rețeaua, de aici vine și una dintre cele mai mari critici ale sale: resursa folosită este electricitatea și o mulțime de ea.
De fapt, revista de știință Placa de baza Vice, raportează că 1.6 gospodării din SUA ar putea fi alimentate pentru o zi cu electricitatea utilizată de o singură tranzacție Bitcoin. Până în 2020, Bitcoin ar putea consuma la fel de multă energie electrică ca întreaga țară a Danemarcei. Și aceasta este doar o criptomonedă (deși cea mai populară).
Din punct de vedere al eficienței și al mediului, acest lucru nu este ideal și ar fi foarte dificil de scalat la utilizarea generală. Înrăutățind lucrurile, puterea de calcul și costurile cu electricitatea necesare pentru a rămâne competitivi în minerit au crescut dramatic de-a lungul timpului. Acest lucru a produs o centralizare semnificativă în rețelele miniere, deoarece doar cele mai mari și mai puternice organizații pot concura cu adevărat.
Câteva companii mari și pool-uri miniere domină acum cele mai populare blockchain-uri, ceea ce este complet contrar principiului de descentralizare fondator al blockchain-urilor.
Pe lângă etica discutabilă a acestei probleme, centralizarea duce și la o potențială problemă de securitate numită atac de 51%. Acesta este momentul în care un miner, probabil un grup sau un conglomerat mare, controlează 51% din puterea de calcul a unei rețele blockchain. Dacă acest lucru s-ar întâmpla vreodată, ar putea perturba întreaga rețea prin invalidarea tranzacțiilor reale sau validând propriile tranzacții frauduloase pentru a „cheltui dublu” fonduri (folosind aceleași fonduri de mai multe ori).
Din fericire, aceste probleme cu PoW nu sunt lipsite de potențiale soluții.
PoS se bazează pe presupunerea că, atunci când nodurile din rețea sunt părți interesate (adică, atunci când dețin moneda blockchain-ului dat), vor avea un stimulent să rămână onești și benign în operarea nodurilor de rețea.
PoS funcționează prin mineri care blochează unele dintre propriile criptomonede, astfel încât acestea să nu poată fi folosite în conturi speciale „stake”. Nodurile care au jetoane staked pot verifica apoi blocurile de tranzacții la fel ca în sistemele PoW, dar calculele criptografice necesare pentru verificarea blocurilor sunt mult mai simple (și, prin urmare, necesită mult mai puțină putere a computerului). În loc să folosească puzzle-uri complicate care oferă avantaje computerelor mai puternice ca în PoW, sistemele PoS sunt structurate astfel încât nodurile care au mai multe criptomonede mizate au șanse mai mari de a rezolva puzzle-ul criptografic.
În acest fel, deși PoS este mai eficient decât PoW, nu rezolvă complet problema centralizării puterii miniere, întrucât logic, riscul este ca moneda folosită de astfel de sisteme să se concentreze în continuare în mâini din ce în ce mai puține.
Una dintre celelalte probleme cheie ale PoS este problema „nimic în joc”, în care minerii nu pot avea nimic de pierdut votând pentru mai multe istorii blockchain în cazul unei bifurcări (un blockchain împărțit în două). În cazul unei furcături, cea mai profitabilă strategie pentru un miner este să mine pe fiecare lanț, obținând astfel recompense indiferent de ce furcă este recunoscută de rețea.
Acest lucru ar putea duce, teoretic, la un consens niciodată atins de către rețea sau la dublarea cheltuielilor în care un atacator ar putea să trimită o tranzacție, apoi să înceapă o bifurcație a blockchain-ului dintr-un bloc din spatele tranzacției și să trimită banii către ei înșiși în loc de unde a fost trimis înainte. Acest lucru este mai posibil într-un sistem PoS decât PoW, deoarece costul lucrului pe mai multe lanțuri este mult mai mic.
Cu toate acestea, o problemă pe care PoS o ajută la atenuarea este problema de 51%. Chiar dacă un miner ar deține 51% dintr-o criptomonedă, nu ar fi în interesul lor să atace un sistem în care deținea majoritatea pachetului de acțiuni. Acest lucru, desigur, nu ia în considerare actorii rău intenționați, bine finanțați, care ar putea dori pur și simplu să doboare o rețea blockchain cu orice preț.
Câteva exemple de blockchain care utilizează acest mecanism de consens sunt NEO, Stellar și Cardano.
Cu PoS clasic, minerii cu solduri mici este puțin probabil să mine un bloc, în același mod în care minerii PoW cu putere mică de computer este puțin probabil să mine un bloc. Acest lucru nu numai că ar putea fi văzut ca fiind mai puțin corect, dar poate duce și la o rețea mai puțin sigură, deoarece dacă minerii mici ar fi stimulați mai bine, rețeaua ar avea mai multe noduri și, astfel, ar fi mai sigură.
LPoS stimulează nodurile mai puțin puternice, permițându-le să-și închirieze soldurile criptomonedei către „noduri de miză” care au mai multe jetoane mizate și, în consecință, au mai multe șanse să mine un bloc valid. Toate monedele închiriate unor astfel de noduri cresc „greutatea” nodului de miză, ceea ce crește șansele acestuia de a adăuga un bloc la blockchain. Recompensele primite de nodurile de miză sunt apoi împărțite proporțional între toți locatarii. Chiriașii își pot muta sau cheltui token-urile în orice moment, „încălcând astfel în mod automat contractul de închiriere”, ca să spunem așa.
În acest fel, problema centralizării mineritului și/sau a puterii monetare poate fi limitată mai bine, permițând tuturor nodurilor să aibă potențialul de a câștiga recompense miniere.
Exemplul principal de proiect care utilizează acest tip de algoritm de consens este Waves.
În DPoS, deținătorii de tokenuri de criptomonede își folosesc soldurile pentru a alege o listă de noduri care vor putea miza blocuri pentru a le adăuga la blockchain. Cu blockchain-ul EOS care nu a fost lansat, de exemplu, vor exista 21 de „noduri producătoare de blocuri” care sunt alese de rețea.
Deși acest lucru rezolvă unele probleme, cum ar fi potențialul de a se produce fork-uri (toate nodurile nu vor trece la un fork care nu este finalizat de 15 din 21 de noduri de producător) și problemele de scalabilitate care apar cu PoW și PoS, un blockchain DPoS este, prin definiție, mai centralizat și nu oferă puncte de intrare accesibile oricui pentru a extrage blocuri și a câștiga recompense.
Proiectele care folosesc acest tip de mecanism de consens includ Bitshares și EOS.
Blockchain-urile nu trebuie să se mulțumească cu un singur tip de mecanism de consens. Cel mai popular tip de lanț hibrid este hibridul PoW/PoS, care utilizează de obicei un consens inițial PoW într-o manieră limitată și apoi utilizează PoS pentru a valida blocurile adăugate la blockchain. Folosirea PoS rezolvă problema de atac de 51%, folosind mai puțină energie; PoW rezolvă problema nimic în joc, asigurând în același timp un alt strat de imuabilitate blockchain.
Peercoin este un blockchain care utilizează această metodă hibridă.
PoI este similar cu PoS, dar mecanismul de consens ia în considerare și alți factori pentru a oferi nodurilor un avantaj în blocurile de minerit.
Cu NEM, primul blockchain care implementează PoI, de exemplu, nodurile sunt recompensate pentru productivitatea lor în rețea, care include soldul lor, precum și numărul și valoarea tranzacțiilor, printre alți factori de „reputație”.
În acest mecanism de consens, fiecare nod publică o cheie publică. Tranzacțiile care trec prin nod sunt semnate de nod și verificate, iar odată ce sunt atinse suficiente răspunsuri identice în rețea, se ajunge la un consens că tranzacția este valabilă. Acest mecanism simplu nu necesită putere de hashing și este deosebit de util pentru sistemele de stocare.
PBFT are două probleme potențiale. În primul rând, toate părțile implicate trebuie să convină asupra listei exacte a participanților de încredere. În al doilea rând, calitatea de membru al unui astfel de sistem de acord este stabilită de obicei de o autoritate centrală. Deși acești factori ar putea să nu o facă potrivită pentru o criptomonedă publică, descentralizată, poate fi utilă pentru alte lucruri, cum ar fi platformele private de deținere a activelor digitale.
PBFT este mecanismul de consens utilizat de Hyperledger.
Înainte de apariția blockchain-urilor, nu exista o modalitate practică de a se asigura că datele dintr-o rețea distribuită (de exemplu, un registru de monede digitale) vor rămâne în siguranță împotriva falsificării de către noduri rău intenționate sau compromise. Odată cu nașterea Bitcoin și PoW, o nouă generație de programatori și ingineri s-a pus să lucreze la rezolvarea acestei probleme.
Ca urmare, au apărut multe mecanisme de consens, majoritatea pretinzând să rezolve aceeași problemă (generalii bizantini). Întrucât blockchain-ul este încă un domeniu relativ nou, nu este clar care mecanisme de consens se vor dovedi cele mai utile și care vor cădea din favoarea. Așa cum stau lucrurile acum, mecanismele de consens diferite sunt unul dintre factorii fundamentali care diferențiază diferitele criptomonede.
Sursa: https://unhashed.com/cryptocurrency-coin-guides/blockchain-consensus-mechanisms/
- 2020
- 51% atac
- acces
- Cont
- Acțiune
- Avantaj
- Acord
- Algoritmul
- algoritmi
- TOATE
- Permiterea
- printre
- în jurul
- activ
- Cea mai mare
- Bitcoin
- blockchain
- Cardano
- șansele
- Schimbare
- Monede
- Comun
- Companii
- Calculatoare
- tehnica de calcul
- Consens
- consuma
- Cheltuieli
- cryptocurrencies
- cryptocurrency
- Monedă
- Curent
- Starea curenta
- de date
- Baza de date
- zi
- Descentralizare
- descentralizată
- digital
- Active digitale
- monedă digitală
- distruge
- eficiență
- electricitate
- energie
- de mediu
- EOS
- etică
- eveniment
- echitabil
- DESCRIERE
- Taxe
- First
- Concentra
- furculiţă
- funcţie
- finanțate
- Fondurile
- Oferirea
- grup
- hack
- hașiș
- hashing
- Cum
- HTTPS
- Hibrid
- Hyperledger
- idee
- Crește
- informații
- interes
- implicat
- probleme de
- IT
- Cheie
- mare
- conduce
- carte mare
- Nivel
- Limitat
- Listă
- Litecoin
- Mainstream
- Majoritate
- Efectuarea
- materie
- minerii
- Minerit
- Mining Pools
- bani
- Cel mai popular
- muta
- În apropiere
- NEM
- NEO
- reţea
- rețele
- noduri
- de operare
- Altele
- perspectivă
- Platforme
- piscină
- piscine
- Popular
- PoS
- POW
- putere
- privat
- Produs
- producător
- productivitate
- Program
- proiect
- dovadă
- dovedește
- public
- Cheia publică
- gamă
- Rapoarte
- resursă
- Resurse
- Recompense
- Risc
- scalabilitate
- Scară
- Ştiinţă
- securitate
- set
- Distribuie
- comun
- simplu
- mic
- So
- soluţii
- REZOLVAREA
- petrece
- Cheltuire
- împărţi
- miză
- Staking
- Începe
- Stat
- şedere
- Stelar
- depozitare
- magazine
- Strategie
- Intrerupator
- sistem
- sisteme
- timp
- semn
- indicativele
- toleranță
- subiecte
- tranzacție
- Tranzacții
- ne
- valoare
- Vot
- valuri
- Ce este
- OMS
- Wikipedia
- în
- Apartamente
- fabrică
- lume