Crypto 101: что такое механизм консенсуса?

Механизм консенсуса блокчейна — это тип автоматизированной системы, которая направлена ​​​​на достижение двух целей:

1. Обеспечьте распределенный способ единогласного согласования данных, хранящихся в реестре блокчейнов, без лидера.
2. Убедитесь, что все сетевые валидаторы соблюдают правила протокола и честно выполняют свои роли.

Хотя может показаться заманчивым доверить одному человеку или организации роль обеспечения того, чтобы все вели себя в соответствии с правилами, иерархические системы имеют определенные недостатки. Вот почему Биткойн использует механизм консенсуса.

Bitcoin-х использование механизмов консенсуса создало по-настоящему одноранговую электронную денежную систему. Эта система компенсировала потребность в централизованных посредниках, таких как банки и правительства, и изменила концепцию финансовой свободы для всех.

Что это значит на практике? Это означает, что биткойн — первая валюта, не контролируемая центральным банком. Возникающая в результате свобода теоретически позволяет нам исследовать некоторые очень интересные вопросы о природе доверия и консенсуса.

В чем проблема византийских генералов?

Одной из самых важных вещей, которые сделал Биткойн, было решение проблемы византийских генералов. Представьте, что вы командуете армией, состоящей из нескольких солдатских взводов, каждый из которых находится в разных точках поля боя. Вы планируете атаковать один укрепленный район в определенное время. Для этого вы должны координировать свои действия с каждым из ваших взводов, чтобы убедиться, что все они знают правильное время, место и план действий.

Но что, если один или несколько взводов не получат приказ? Что, если они нападут слишком рано? Что, если они прибудут не в то место? Что, если во взводе есть предатели, пытающиеся сорвать план?

Другими словами, до появления Биткойна не существовало безопасного способа достижения консенсуса между различными сторонами в условиях отсутствия неявного доверия.

Эта проблема впервые появилась в академической статье 1982 года, в которой исследовалось, как распределенная сеть может достичь соглашения децентрализованным способом. Ответ, как изложил Сатоши Накамото в биткойн белая бумага, был механизм консенсуса.

Этот алгоритм позволяет всем узлам в сети согласовать единую версию правды, даже если некоторые из узлов действуют злонамеренно или просто выходят из строя. Механизм консенсуса работает, когда каждый узел в сети передает и проверяет все транзакции в сети. Как только узел подтверждает транзакцию, каждый другой узел добавляет запись в свою копию реестра только для добавления. «Только добавление» означает, что реестр может получать только новые записи, и никто не может изменять предыдущие записи. Это называется блокчейн.

Возвращаясь к проблеме византийских генералов, каждый взвод индивидуально подтверждал и сохранял приказы и сверялся с другими взводами. Например, если один из них утверждает, что атака отменена, дальнейшая проверка ближайших взводов докажет, что один из командиров лжет. Это гарантирует, что все узлы в сети имеют одинаковую версию правды. Это также означает, что вредоносные узлы не могут в одиночку манипулировать сетевыми данными.

Как работают механизмы консенсуса?

Существует множество различных методов, используемых различными блокчейны и протоколы криптовалюты для достижения консенсуса. Тем не менее, два самых популярных известны как механизмы консенсуса Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS)..

Доказательство работы (PoW)

Ученые-компьютерщики Синтия Дворк и Мони Наор впервые разработали PoW в 1993 году как средство предотвращения спама по электронной почте. Позже создатель Биткойна взял эту концепцию и адаптировал ее для использования в децентрализованной денежной системе.

Через процесс добычи биткойнов, сетевые валидаторы (называемые майнерами) используют специализированное компьютерное оборудование, чтобы выиграть основанное на криптографии соревнование, которое повторяется каждые десять минут.

Вы можете узнать больше об этой концепции в нашей статье Центра обучения. Как криптовалюты используют криптографию?

PoW использует вычислительные ресурсы, чтобы убедиться, что «работа» направлена ​​на «доказательство» того, что вновь предложенные транзакции действительны и соответствуют правилам протокола.

Работа включает в себя расходы на электроэнергию, техническое обслуживание и первоначальные затраты, которые каждый майнер должен покрывать сам. Эта стоимость важна, потому что она помогает удержать злоумышленников от присоединения к сети и попыток испортить ее спамом или мошенническими транзакциями. В конце концов, вы вряд ли захотите что-то испортить, если вложили в это собственные деньги.

Доказательство ставки (PoS)

PoS — это относительно новый тип механизма консенсуса, впервые предложенный Санни Кингом и Скоттом Надалем в 2012 году.

Как и доказательство работы, PoS выполняет те же ключевые задачи механизма консенсуса, но совершенно другим способом.

Вместо того, чтобы конкурировать с другими валидаторами в сети, чтобы сначала выиграть соревнование на основе криптографии, PoS требует, чтобы участники сети «делали ставки» или блокировали свои активы, чтобы стать валидаторами.

PoS использует систему поощрений и штрафов, чтобы убедиться, что транзакции проверяются и добавляются в блокчейн честным образом. Те, кто хочет заблокировать большее количество криптовалюты, получают больше шансов предложить новые блоки и получить вознаграждение. Но если валидаторы нарушат правила протокола, их активы, поставленные на карту, рискуют быть автоматически конфискованы в процессе, известном как «слэшинг».

Каков наилучший механизм консенсуса в блокчейне?

Спор о том, какой механизм консенсуса является «лучшим», скорее всего, никогда не будет решен. Существует слишком много факторов, касающихся конкретного варианта использования каждого блокчейна, чтобы сделать окончательный вывод.

Многие считают, что PoW обеспечивает большую защиту от атак 51%, но этот процесс потребляет значительное количество энергии. мы уже развенчал миф о том, что биткойн разрушает окружающую среду в предыдущем посте в блоге, но восприятие остается.

Хотя многие блокчейны PoS потребляют значительно меньше энергии, чем цепочки PoW, многие считают, что эти блокчейны скомпрометированы. Например, они считают, что блокчейны PoS ориентированы на децентрализацию в пользу безопасности. Вы можете узнать больше об этом в нашем обсуждении Блокчейн трилемма.

Короче говоря, эксперты обычно считают, что PoW предлагает лучшие гарантии безопасности и децентрализации, жертвуя при этом некоторой степенью масштабируемости. Считается, что PoS предлагает лучшую масштабируемость, жертвуя некоторой степенью безопасности и децентрализации.

Лучший выбор в конечном итоге зависит от множества факторов, включая основной вариант использования данного блокчейна.

Продолжайте узнавать о криптовалюте

Хотите узнать больше о проблеме византийских генералов и различных компромиссах различных механизмов консенсуса блокчейна? Центр обучения Kraken здесь, чтобы помочь!

Ознакомьтесь с одной из наших последних статей, Что такое механизм консенсуса в блокчейне?, чтобы продолжить изучение важной роли механизмов консенсуса в криптографии и технологии блокчейн.

---

Эти материалы предназначены только для общих информационных целей и не являются инвестиционным советом, рекомендацией или призывом к покупке, продаже или владению любым цифровым активом или использованию какой-либо конкретной торговой стратегии. Некоторые криптопродукты и рынки не регулируются, и вы можете не быть защищены государственными компенсационными и/или нормативными схемами защиты. Непредсказуемый характер рынков криптоактивов может привести к потере средств. Налог может взиматься с любого дохода и/или с любого увеличения стоимости ваших криптоактивов, и вам следует обратиться за независимой консультацией по вашей налоговой позиции.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Источник: https://blog.kraken.com/post/17546/crypto-101-what-is-a-consensus-mechanism/