Что такое консенсус?
Протокол консенсуса — это механизм блокчейна, который обеспечивает синхронизацию между узлами и устанавливает соглашение о транзакциях и блоках, которые считаются легитимными и, следовательно, добавляются в блокчейн. Это отказоустойчивые методологии для поддержания единого состояния сети и гармонизации всех распределенных узлов.
Целью наличия механизма консенсуса является проверка и аутентификация транзакций и, следовательно, обеспечение целостности сети блокчейна. Консенсус — это соглашение о том, что приемлемо, а что нет! перед созданием неизменяемого реестра и добавлением его в блоки сети. Консенсус может быть дан любым или всеми узлами в сети, которые получили права на проверку транзакции (или блока). Эти узлы называются валидаторами, майнерами или верификаторами в соответствии с терминологией, подходящей для используемой сети и протокола консенсуса. В этом блоге обсуждается необходимость в механизме консенсуса и разъясняется анализ и процесс заключения подходящего протокола консенсуса для сети блокчейн.
Зачем нужен механизм консенсуса?
Четвертая итерация промышленной революции превращает современную промышленность из просто цифровой версии того, что несколько десятилетий назад было ручным, в эффективно автоматизированную, безопасную и надежную децентрализованную киберфизическую систему. Сегодня цель состоит в том, чтобы внедрить более совершенные технологические инструменты, способные обеспечить не требующую доверия и разрешений сеть продуктов и услуг, которые являются более эффективными и лучше спроектированными для Web4 и других новых технологий.
Они реализованы для обеспечения единого состояния сети и того, что все узлы подключены к правильной сети. Механизм консенсуса — это единая контролирующая личность, которая обеспечивает безопасность и подлинность децентрализованной бухгалтерской книги, форм блокчейна. Блоки транзакций добавляются в существующую цепочку блоков только после аутентификации и проверки механизмом, специфичным для цепочки блоков, для согласования правильности транзакции. Консенсус обязателен для расширения цепочки путем добавления блоков, где каждый блок представляет собой набор транзакций. Именно рост цепочки поддерживает функционирование сети. Механизм консенсуса обеспечивает доступность транзакций и прозрачность системы. Алгоритмы консенсуса исключают сторонних посредников для обеспечения правильности транзакций. Поскольку консенсус обеспечивает глобальное состояние транзакций в цепочке, все узлы/пиры могут доверять друг другу. Это вызывает отказоустойчивость в сети.
В блокчейне распределенный реестр управляется децентрализованно. В некоторых цепочках несколько независимых узлов несут ответственность за поддержание блокчейна, в то время как в других консенсус носит скорее автоматизированный характер, и узлы несут ответственность только за отправку или предложение транзакций. Благодаря механизму консенсуса пользовательский опыт улучшается за счет согласованной правды между заинтересованными сторонами, которые составляют разнородные сетевые узлы и компоненты.
Выбор механизма консенсуса
Эволюция технологии блокчейна сопровождалась соответствующей эволюцией и инновациями в механизмах консенсуса. Протокол консенсуса может иметь много целей, таких как обеспечение безопасности, сотрудничество, равные права узлов, управление блокчейном, определенный процент участия узлов и т. д. Эти цели консенсуса формируют предпосылки для тщательного изучения любого блока и проверки его добавления в цепочку для достижения следующее стабильное, надежное и безопасное состояние в сети.
Чтобы сделать вывод о каком-либо механизме консенсуса, важно понимать приоритеты и структуру блокчейна. Наряду с этим необходимо понимать требуемую архитектуру, базовую функциональность и основные компоненты, задействованные в механизме консенсуса. После этого можно заключить согласованную методологию, подходящую для блокчейна. Ниже приведены некоторые из основных характеристик, учитываемых при оценке механизма консенсуса, который будет использоваться в блокчейне.
Анализ алгоритмов консенсуса для приложений
● Тип блокчейна
В зависимости от свойств приложения или системы, использующей блокчейн, степень контроля и доступность блокчейна подразделяются на частные, общедоступные или консорциумные. Механизм консенсуса должен оставаться неизменным, обеспечивая при этом безопасность и целостность блокчейна.
● Децентрализованное управление
Сеть, управляемая игроками, распределенными по сети, гарантирует, во-первых, что блокчейн не окажется под централизованным контролем, что приведет к монопольному управлению, движимому интересами небольшой части пользователей, и, во-вторых, гарантирует, что все решения, принимаемые на основе распределенного консенсуса, нацелены на общую цель — принести пользу блокчейну и сохранить его безопасность и целостность.
● Масштабируемость и атаки
Любой блокчейн должен быть масштабируемым. Такой консенсус, как PoW, требующий высокой вычислительной мощности, делает невозможным свободное масштабирование. Блокчейны, нацеленные на глобальное внедрение, в обязательном порядке должны быть масштабируемыми, а механизмы консенсуса, такие как PoT и ELASTICO, разработаны для того, чтобы способствовать этому.
Масштабируемость связана с тем, что блокчейн становится более восприимчивым к атакам, поэтому управление блокчейном и консенсус должны быть тщательно выбраны для обеспечения высокой безопасности.
● Модель толерантности к противнику
Ни одна сеть не может быть застрахована от сбоев. Точно так же каждый блокчейн подвержен двум основным типам ошибок — сбоям и византийским ошибкам, которые обсуждаются далее. Защита блокчейна от злонамеренных операций должна быть встроена в модель управления и консенсуса блокчейна. Механизм консенсуса должен гарантировать, что надежность блокчейна будет поддерживаться за счет атак и уязвимостей.
Механизм консенсуса, который может помочь блокчейну избежать таких атак и даже беспрепятственно восстановиться в случае любого из них, является еще одной мерой, которая помогает сделать вывод о том, почему конкретный механизм консенсуса может подходить или не подходить для блокчейна.
● Параметры производительности
Цифровизация и глобализация увеличили количество транзакций, происходящих в любой отраслевой вертикали. За прошедшие годы блокчейны также эволюционировали от нескольких транзакций в день до обработки полных блоков за секунды. Следовательно, вариант использования, требующий обработки и завершения транзакций в реальном времени, также потребует такого механизма консенсуса. Такой механизм консенсуса требует бесперебойной доступности узлов валидации.
Полоса пропускания, задержка и пропускная способность являются важными параметрами, которые необходимо отслеживать, чтобы сделать блокчейн надежным. Блокчейн должен поддерживать высокую пропускную способность и низкие значения задержки. Он должен поддерживать пропускную способность, способную обрабатывать объем трафика, который он намеревается привлечь. Такие механизмы, как DPoS, PoET и Tendermint, поддерживают высокую масштабируемость и пропускную способность.
● Сложность коммуникационной модели
Основываясь на времени отклика, протокол консенсуса должен соответствовать требованиям связи. Будь то синхронный (низкое время отклика) или асинхронный (высокое время отклика), именно приложение определяет, какой тип связи и какой согласованный протокол лучше всего подходят для конкретного случая использования.
Получение консенсуса от нескольких распределенных узлов — утомительная задача. От предложения добавить блок в цепочку до точки, где он добавлен и все узлы достигли обновленного состояния цепочки блоков, путь не является ни гладким, ни предсказуемым. Механизм консенсуса, который признает и управляет одним и тем же, имеет большое значение для блокчейнов с большим объемом транзакций и, следовательно, блоков, готовых к проверке.
● Структура кворума
Чтобы распределенная система обеспечивала согласованную работу, существует минимальное количество или процент узлов, которые должны дать согласие, чтобы блок считался действительным и добавлялся в цепочку. Алгоритм консенсуса со структурой кворума, обеспечивающей децентрализацию и распределение консенсуса, предпочтительнее для любого блокчейна.
● Энергетические требования.
Серьезной проблемой во всем мире являются энергетические потребности и уровни выбросов консенсуса. Сегодня большинство приложений и пользователей настроены скептически и склонны выбирать механизм консенсуса, который оказывает незначительное влияние на и без того снижающееся качество окружающей среды.
В настоящее время самый большой и самый старый блокчейн, работающий на PoW, который требует экстремальных уровней вычислительной мощности, считается наиболее враждебным для окружающей среды, и акцент сместился на более совершенные механизмы, такие как PoS, PoB и PoC.
● Категория майнинга и консенсуса
В зависимости от размера сети могут быть заключены согласованные протоколы. Сеть с большим количеством распределенных узлов предпочитает консенсус, основанный на доказательствах, в то время как сеть меньшего размера предпочитает механизмы консенсуса, основанные на поведении при голосовании. Хотя это довольно рудиментарно. Более важно то, какие методы работы использует механизм консенсуса. Механизмы консенсуса можно разделить на следующие категории:
- Доказательство на основе : Те, которые зависят от доказательств от валидаторов, основанных на таких параметрах, как вычислительная мощность, мощность сжигания, богатство, память и т. д.
- Основанный на возможностях : они предназначены для снижения энергопотребления, но страдают от врожденного недостатка восприимчивости к централизации на основе рассматриваемой возможности.
- На основе голосования : майнер избирается голосованием, чтобы предложить, сгенерировать и зафиксировать блок. Довыборная проблема централизации в значительной степени решена. Кроме того, избиратели также заботятся о требованиях, основанных на доказательствах. Хотя косвенно этот механизм может страдать от:
а). Ошибка сбоя: Перегрузка выбранного узла задачей проверки и отсутствие резервного механизма на случай сбоя на выбранном конце проверки.
б). Византийский разлом: это тонкая ошибка, когда считается, что существует иллюзорное распределение консенсуса, хотя консенсус может быть централизован в пределах нескольких узлов.
● Консенсусная окончательность
Существует две основные категории завершенности транзакций: абсолютная и вероятностная. Вероятностный консенсус может иметь откат транзакций, которые не могут быть зафиксированы позже в том же блоке и, следовательно, будут повторно сгенерированы и повторно проверены для фиксации в блоке. Здесь время отклика является фактором, влияющим на определение механизма консенсуса, будь то вероятностный или абсолютный. Сегодня только ripple и DBFT обеспечивают абсолютную завершенность. Основная цель консенсуса состоит в том, чтобы поддерживать подлинное глобальное состояние блокчейна, устранять личную заинтересованность одного или нескольких узлов и иметь специальную цель сохранения конфиденциальности данных. Блокчейн всегда должен оставаться в состоянии, согласованном каждым отдельным узлом, то есть в постоянном состоянии неоспоримой целостности.
● Атаки
Глобальная доступность и прозрачность делают блокчейны очень уязвимыми для угроз. Механизм консенсуса, касающийся финансовой торговли, должен помочь пользователям снизить риски, сохраняя при этом контроль над активами в руках владельца. Достижение глобального состояния в цепочке и его поддержание вызывают доверие между узлами и пирами.
В зависимости от категории атак на безопасность, которым подвержена цепочка блоков, могут использоваться механизмы консенсуса, чтобы добавить уровень безопасности к цепочке блоков. RAFT, PoB и PoA — это несколько протоколов, которые устойчивы к DDos-атакам, в то время как PoT и Ripple устойчивы к атакам Sybil.
Есть еще несколько соображений, которые необходимо сделать, прежде чем механизм консенсуса будет завершен, они могут включать подход к реализации, токенизацию и силу алгоритма.
Ни один параметр не влияет в одиночку на выбор того или иного механизма консенсуса. Комбинация этих параметров влияет на то, как механизм консенсуса работает в различных приложениях, разработанных на основе этой цепочки блоков.
Гибридный консенсус
Без ущерба для уникальных характеристик механизмов консенсуса, таких как масштабируемость, безопасность, децентрализация и быстрая работа без разрешения, механизмы консенсуса могут быть объединены для формирования подходящего консенсуса для конкретного случая использования. Цель гибридизации — получить лучшее из обоих миров, публичного и частного блокчейна. Объединение управляется совместимостью используемого индивидуального консенсуса. В результате получается гибридный блокчейн, который имеет более строгие ограничения видимости из внешних сетей и более плавную внутреннюю обработку.
Гибридизация может применяться не в самой цепочке блоков, а на втором уровне над цепочкой блоков, на функциональном уровне, где развернуто большинство приложений. Хотя здесь добавляется второй уровень проверки и функциональности, это снижает нагрузку на основной блокчейн. Это не следует сравнивать с механизмом двойного консенсуса, используемым Solana, у Solana есть консенсус, при котором блоки передаются по конвейеру на основе PoH, а проверка выполняется через PoS. Это независимая цепочка блоков, использующая два механизма согласия в два разных времени.
Переход на другой механизм консенсуса
Эфириум наделал много шума, перейдя с PoW на PoS. Это не гладкий процесс. Помимо усилий и возможностей, этап перехода страдает от огромной уязвимости и, следовательно, требует дополнительных усилий для защиты от Sybil и других атак. Сам Эфириум сделал это поэтапно, поскольку, как только блокчейн становится функциональным, а также общедоступным, нет остановки транзакций, происходящих вокруг, и генерации блоков. Миграция на Ethereum выполнялась поэтапно, и до момента написания этого PoW функционировал параллельно с PoS. Механизм и соображения миграции выходят за рамки этого блога, хотя Ethereum показал, что это возможно и сложно одновременно.
Будущее Консенсуса
Будущее цифровизации сосредоточено вокруг блокчейна, поэтому механизмы консенсуса находятся под пристальным вниманием. Каждый новый блокчейн пытается превзойти то, что уже было сделано. Солана представила совершенно новый набор протоколов, таких как уровень моря и разрыв облаков, чтобы бросить вызов распространенным блокчейнам. Он действительно выиграл от этого и быстро завоевал популярность среди конкурентов. Однако целью является не только единый блокчейн или наилучший механизм консенсуса. Цель состоит в том, чтобы достичь уровня сотрудничества, при котором отдельные блокчейны могут функционировать, а валюта или любая цифровая транзакция возможны без ограничений базовой архитектуры или блокчейна или управляющего механизма консенсуса. Метавселенная, окончательное единое цифровое пространство, еще далеко до тех пор, пока отдельные блокчейны не станут легко интегрируемыми для формирования синергетического альянса.
Ищете помощи здесь?
Свяжитесь с нашим экспертом для
подробное обсуждениеn
сообщение Децентрализованные механизмы консенсуса Появившийся сначала на ПримаФелиситас.
сообщение Децентрализованные механизмы консенсуса Появившийся сначала на ПримаФелиситас.
- Коинсмарт. Лучшая в Европе биржа биткойнов и криптовалют.
- Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. БЕСПЛАТНЫЙ ДОСТУП.
- КриптоХок. Альткоин Радар. Бесплатная пробная версия.
- Источник: https://www.primafelicitas.com/Insights/decentralized-consensus-mechanisms/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=decentralized-consensus-mechanisms
- a
- Absolute
- доступность
- доступной
- вмещать
- Учетная запись
- через
- добавленный
- дополнительный
- против
- ДОГОВОР
- алгоритм
- алгоритмы
- Все
- Альянс
- уже
- Несмотря на то, что
- всегда
- среди
- количество
- анализ
- Другой
- появившийся
- Применение
- Приложения
- подхода
- архитектура
- около
- активы
- аутентичный
- подлинности
- подлинность
- Автоматизированный
- свободных мест
- Восстановление
- становление
- до
- не являетесь
- ниже
- польза
- ЛУЧШЕЕ
- Лучшая
- Beyond
- Крупнейшая
- Заблокировать
- блокчейн
- Технологии блочейна
- блокчейны
- Блог
- способный
- Пропускная способность
- заботится
- случаев
- Категории
- централизованная
- определенный
- цепь
- вызов
- Выберите
- выбранный
- облако
- лыжных шлемов
- сочетание
- сочетании
- совершать
- привержен
- Общий
- Связь
- Связь
- сравненный
- совместимость
- конкурентоспособный
- полный
- комплекс
- компоненты
- компромат
- Вычисление
- вычисление
- вычислительная мощность
- в заключении исследования, финансируемого Центрами по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и написанного бывшим начальником полиции Вермонта
- подключенный
- Консенсус
- согласие
- рассмотрение
- соображения
- последовательный
- контроль
- кооперация
- Crash
- создали
- Создающий
- Валюта
- данным
- день
- DDoS
- занимавшийся
- Децентрализация
- децентрализованная
- решения
- преданный
- развернуть
- подробный
- определение
- развитый
- DID
- различный
- Интернет
- оцифровка
- распределенный
- Распределенная книга
- распределение
- управляемый
- каждый
- эффективный
- эффективно
- усилие
- ликвидировать
- встроенный
- появление
- излучение
- работает
- позволяет
- энергетика
- обеспечение
- Окружающая среда
- окружающий
- существенный
- налаживает
- и т.д
- Эфириума
- эволюция
- существующий
- опыт
- Впечатления
- эксперту
- продлить
- экстремальный
- Ошибка
- милостей
- финансовый
- First
- недостаток
- Фокус
- форма
- формы
- Рамки
- от
- функция
- функциональная
- функциональность
- далее
- будущее
- порождать
- поколение
- Глобальный
- глобализация
- ГЛОБАЛЬНО
- цель
- Цели
- управление
- большой
- Рост
- Управляемость
- имеющий
- помощь
- помогает
- здесь
- High
- очень
- Как
- HTTPS
- огромный
- Гибридный
- Личность
- неизменный
- Влияние
- реализация
- в XNUMX году
- значение
- важную
- что она
- включают
- независимые
- косвенно
- individual
- промышленность
- Индустриальная революция
- промышленность
- свойственный
- Инновации
- целостность
- намерен
- интерес
- интересы
- посредников
- вовлеченный
- IT
- саму трезвость
- путешествие
- хранение
- большой
- слой
- Ledger
- уровень
- уровни
- сделанный
- поддерживать
- техническое обслуживание
- основной
- сделать
- управляемого
- обязательный
- способ
- руководство
- проводить измерение
- механизм
- Память
- Metaverse
- методологии
- Методология
- может быть
- шахтер
- Шахтеры
- минимальный
- Горнодобывающая промышленность
- модель
- БОЛЕЕ
- самых
- с разными
- природа
- ни
- сеть
- сетей
- следующий
- узлы
- номер
- целей
- операция
- Операционный отдел
- Другое
- владелец
- участие
- особый
- процент
- производительность
- фаза
- начинает мучить
- игроки
- PoC
- Точка
- популярность
- PoS
- возможное
- PoW
- мощностью
- представить
- первичный
- политикой конфиденциальности.
- частная
- Проблема
- процесс
- обработка
- Продукция
- доказательство
- свойства
- предлагает
- для защиты
- протокол
- протоколы
- обеспечивать
- что такое варган?
- цель
- САЙТ
- Стоимость
- достигать
- реального времени
- Recover
- уменьшить
- складская
- оставаться
- остатки
- оказывает
- обязательный
- Требования
- требуется
- ответ
- ответственность
- ответственный
- Ограничения
- в результате
- Ripple
- рисках,
- прочность
- Бег
- то же
- Масштабируемость
- масштабируемые
- Шкала
- МОРЕ
- легко
- секунды
- безопасный
- безопасность
- выбор
- Услуги
- набор
- Аналогичным образом
- одинарной
- Размер
- небольшой
- Solana
- некоторые
- Space
- конкретный
- стоять
- Область
- Размешать
- прочность
- сильный
- поддержка
- SWIFT
- система
- технологии
- Технологии
- терминология
- Ассоциация
- сторонние
- угрозы
- Через
- пропускная способность
- время
- раз
- сегодня
- лексемизацию
- терпимость
- инструменты
- топ
- к
- торговать
- трафик
- сделка
- Сделки
- переход
- Прозрачность
- прозрачный
- Доверие
- окончательный
- под
- понимать
- созданного
- использование
- пользователей
- подтверждено
- Проверка
- различный
- версия
- видимость
- объем
- голосование
- Уязвимости
- уязвимость
- Богатство
- Web3
- Web3.0
- Что
- Что такое
- будь то
- в то время как
- в
- без
- мире
- бы
- письмо
- лет