Vad är konsensus?
Ett konsensusprotokoll är en blockchain-mekanism som säkerställer synkronisering mellan noderna och upprättar en överenskommelse om de transaktioner och block som ska anses vara legitima och därmed läggas till blockkedjan. Dessa är feltoleranta metoder för att upprätthålla ett enda tillstånd i nätverket och harmonisera alla distribuerade noder.
Syftet med att ha en konsensusmekanism är att validera och autentisera transaktionerna och därmed säkerställa att blockchain-nätverkets integritet förblir intakt. En konsensus är en överenskommelse om vad som är acceptabelt och vad som inte är det! innan du skapar en oföränderlig reskontra och lägger till den i nätverkets block. En konsensus kan ges av någon eller alla noder i nätverket som har förtjänat rättigheterna att validera en transaktion (eller ett block). Dessa noder kallas validatorer eller gruvarbetare eller verifierare baserat på den terminologi som är lämplig för nätverket och konsensusprotokollet som används. Den här bloggen diskuterar behovet av en konsensusmekanism och belyser analysen och processen för att dra slutsatser om det passande konsensusprotokollet för ett blockkedjenätverk.
Varför behövs en konsensusmekanism?
Den fjärde iterationen av den industriella revolutionen förvandlar den moderna industrin från en enbart digitaliserad version av det som var manuellt för några decennier sedan, till ett effektivt automatiserat, säkert och robust decentraliserat cyberfysiskt system. Idag är målet att introducera bättre tekniska verktyg, som kan möjliggöra ett tillförlitligt och tillståndslöst nätverk av produkter och tjänster som är mer effektiva och bättre konstruerade för Web4 och andra framväxande teknologier.
De implementeras för att säkerställa ett enda tillstånd för nätverket och att alla noder är anslutna till rätt nätverk. En konsensusmekanism är den enda kontrollerande identiteten som säkerställer säkerheten och äktheten hos den decentraliserade huvudboken, en blockkedja bildas. Block av transaktioner läggs till i den befintliga blockkedjan först efter att ha autentiserats och validerats av den mekanism som är specifik för blockkedjan för att komma överens om transaktionens korrekthet. En konsensus är obligatorisk för att utöka kedjan genom att lägga till block, där varje block är en samling transaktioner. Det är tillväxten av kedjan som håller nätverket funktionellt. Konsensusmekanismen säkerställer att transaktionerna förblir tillgängliga och att systemet förblir transparent. Konsensusalgoritmer eliminerar tredje parts mellanhänder för att säkerställa att transaktionerna är korrekta. Eftersom konsensus uppnår ett globalt tillstånd för transaktioner i kedjan kan alla noder/kamrater lita på varandra. Detta inducerar feltolerans i nätverket.
I en blockchain hanteras den distribuerade huvudboken på ett decentraliserat sätt. I vissa kedjor tar flera oberoende noder ansvaret för att underhålla blockkedjan medan i andra är konsensus mer av automatiserad karaktär och noderna ansvarar endast för att skicka in eller föreslå transaktionerna. Det är på grund av en konsensusmekanism som användarupplevelsen förbättras genom den överenskomna sanningen bland de intressenter som står för de heterogena nätverksnoderna och komponenterna.
Att välja en konsensusmekanism
Utvecklingen av blockchain-teknik har åtföljts av en kongruent utveckling och innovation i konsensusmekanismer. Konsensusprotokollet kan ha många mål som att upprätthålla säkerhet, samarbete, lika nodrättigheter, blockchain-styrning, en viss procentandel av noddeltagande, etc. dessa konsensusmål utgör premisserna för att granska vilket block som helst och validera att det läggs till i kedjan för att nå nästa stabila, pålitliga och säkra tillstånd i nätverket.
För att dra slutsatser om någon konsensusmekanism är det viktigt att förstå blockkedjans prioriteringar och ramverk. Tillsammans med detta finns det ett behov av att förstå den nödvändiga arkitekturen, den underliggande funktionaliteten och de primära komponenterna som är involverade i konsensusmekanismen. Därefter kan en konsensusmetodik som passar blockkedjan avslutas. Nedan är några av de viktigaste egenskaperna som redovisas, samtidigt som man utvärderar en konsensusmekanism som ska användas på en blockkedja.
Analysera konsensusalgoritmer för applikationerna
● Blockchain-typ
Baserat på egenskaperna hos applikationen eller systemet som använder blockchain, kategoriseras mängden kontroll och tillgänglighet av blockchain i privat, offentlig eller konsortium. Konsensusmekanismen måste bibehålla densamma samtidigt som säkerheten och integriteten hos blockkedjan säkerställs.
● Decentraliserad styrning
Ett nätverk när det styrs av spelare fördelade över nätverket säkerställer för det första att blockkedjan inte kommer att bli centralt styrd vilket resulterar i monopolistisk styrning som drivs av en liten del av användarnas intressen, och för det andra säkerställer att alla beslut som fattas genom en distribuerad konsensus är syftar till ett gemensamt mål att gynna blockkedjan och upprätthålla dess säkerhet och integritet.
● Skalbarhet och attacker
Varje blockkedja måste vara skalbar. En konsensus som PoW som kräver hög beräkningskraft gör det omöjligt att skala fritt. Blockkedjor som syftar till att bli globalt adopterade måste utan misslyckande vara skalbara och konsensusmekanismer som PoT och ELASTICO är framtagna för att hjälpa dem.
Skalbarhet kommer med avvägningen för att blockkedjan blir mer mottaglig för attacker, därför bör blockkedjans styrning och konsensus väljas noggrant för att säkerställa hög säkerhet.
● Motståndstoleransmodell
Inget nätverk kan vara immunt mot fel. Varje blockkedja är på samma sätt känslig för två huvudtyper av fel - krasch och bysantinsk, diskuterad vidare. Att skydda blockkedjan mot skadliga operationer bör vara inbäddat i blockkedjans styrning och konsensusmodell. Konsensusmekanismen måste säkerställa att blockkedjans robusthet upprätthålls genom attacker och sårbarheter.
En konsensusmekanism som kan hjälpa blockkedjan att undvika sådana attacker och till och med återhämta sig sömlöst om någon av dessa inträffar är en annan åtgärd som hjälper till att dra slutsatsen varför en viss konsensusmekanism kanske är lämplig för blockkedjan.
● Prestandaparametrar
Digitalisering och globalisering har eskalerat antalet transaktioner som sker i alla branscher. Genom åren har även blockkedjor utvecklats från ett fåtal transaktioner om dagen till att bearbeta kompletta block inom några sekunder. Därför skulle ett användningsfall som kräver transaktionsbearbetning och slutförande i realtid också behöva en sådan konsensusmekanism. En sådan konsensusmekanism kräver oavbruten tillgänglighet av validatornoder.
Bandbredd, latens och genomströmning är de väsentliga parametrarna som ska övervakas som gör en blockkedja tillförlitlig. En blockkedja måste upprätthålla hög genomströmning och låga latensvärden. Den måste stödja en bandbredd som kan hantera den mängd trafik som den avser att locka. Mekanismer som DPoS, PoET och Tendermint stödjer hög skalbarhet och genomströmning.
● Kommunikationsmodellens komplexitet
Baserat på svarstiden måste ett konsensusprotokoll kunna tillgodose kommunikationskrav. Oavsett om det är synkront (låg svarstid) eller asynkront (hög svarstid), är det applikationen som avgör vilken typ av kommunikation och vilket konsensusprotokoll som passar bäst för det specifika användningsfallet.
Att samla konsensus från flera, distribuerade noder är en tråkig uppgift. Från att föreslå ett block som ska läggas till i kedjan till den punkt där det läggs till och alla noder har kommit till blockkedjans uppdaterade tillstånd, är resan varken smidig eller förutsägbar. En konsensusmekanism som erkänner och hanterar detsamma är av stor betydelse för blockkedjor med en hög volym av transaktioner och därmed valideringsfärdiga block.
● Kvorumstruktur
För att ett distribuerat system ska kunna upprätthålla konsekvent drift finns det ett minsta antal eller en procentandel av noder som måste samtycka, för att ett block ska anses giltigt och läggas till i kedjan. En konsensusalgoritm med en kvorumstruktur som upprätthåller decentralisering och distribution av konsensus är att föredra för vilken blockkedja som helst.
● Energibehov
Ett stort bekymmer globalt är energikraven och utsläppshastigheterna i konsensus. Idag är de flesta applikationer och användare skeptiska och benägna att välja en konsensusmekanism som har en låg inverkan på den redan sjunkande miljökvaliteten.
För närvarande anses den största och äldsta blockkedjan som körs på PoW som kräver extrema nivåer av datorkraft vara den mest miljöfientliga och fokus har skiftat mot bättre mekanismer som PoS, PoB och PoC.
● Gruv- och konsensuskategori
Baserat på storleken på nätverket kan konsensusprotokoll fastställas. Ett nätverk med ett stort antal distribuerade noder gynnar bevisbaserad konsensus medan ett mindre nätverk föredrar röstbeteendebaserade konsensusmekanismer. Detta är dock ganska rudimentärt. Viktigare är vilket modus-operandi en konsensusmekanism använder sig av. Konsensusmekanismer är i stort sett kategoriserade enligt nedan:
- Bevisbaserad : De som är beroende av bevis från validerare baserat på parametrar som datorkraft, förbränningskapacitet, rikedom, minne, etc.
- Kapacitetsbaserad : Dessa är avsedda att minska energikraven men lider av en inneboende brist när det gäller mottaglighet för centralisering baserat på den förmåga som övervägs.
- Röstningsbaserad : En gruvarbetare väljs genom att rösta för att föreslå, generera och begå ett block. Vid extraval är problemet med centralisering löst i stor utsträckning. Dessutom tas de bevisbaserade kraven också om hand av väljarna. Denna mekanism kan dock indirekt lida av:
a). Kraschfel: Överbelasta den valda noden med uppgiften att validera och inte ha någon backup-mekanism i händelse av ett fel på den valda valideringssidan.
b). Bysantinskt fel: Detta är ett subtilt fel där en illusionär fördelning av konsensus tros finnas där även om konsensus kan vara centraliserad inom några få noder.
● Slutgiltig konsensus
Det finns två huvudkategorier av slutgiltig transaktion - absolut och probabilistisk. Probabilistisk konsensus kan få transaktioner att rulla tillbaka, som inte kan genomföras senare i samma block och därför kommer att genereras på nytt och valideras på nytt för att bindas till ett block. Här är svarstid en faktor som påverkar bestämningen av konsensusmekanismen oavsett om den är sannolik eller absolut. Idag ger bara rippel och DBFT absolut slutgiltighet. Det primära målet med en konsensus är att upprätthålla ett autentiskt globalt tillstånd för blockkedjan, eliminera egenintresset för en eller flera noder och ha ett dedikerat syfte att upprätthålla dataintegriteten. En blockkedja måste alltid förbli i ett tillstånd som överenskommits av varje enskild nod, dvs i ett evigt tillstånd av obestridlig integritet.
● Attacker
Global tillgänglighet och transparens gör blockkedjor mycket mottagliga för hot. En konsensusmekanism som hanterar finansiell handel bör hjälpa användarna att minska riskerna samtidigt som de håller tillgångskontrollen i ägarens händer. Uppnåendet av en global stat i kedjan och dess upprätthållande inducerar förtroende bland noder och kamrater.
Beroende på vilken kategori av säkerhetsattacker en blockkedja är känslig för, kan konsensusmekanismer användas för att lägga till ett lager av säkerhet över blockkedjan. RAFT, PoB och PoA är några protokoll som står starkt mot DDos-attacker medan PoT och Ripple är robusta när det kommer till Sybil-attacker.
Det finns några fler överväganden som måste göras innan en konsensusmekanism slutförs, de kan inkludera implementeringsmetoden, tokeniseringen och styrkan hos algoritmen.
Ingen parameter påverkar valet av någon särskild konsensusmekanism på egen hand. Kombinationen av dessa parametrar påverkar hur en konsensusmekanism fungerar i olika applikationer som utvecklats över den blockkedjan.
Hybrid konsensus
Utan att kompromissa med de unika egenskaperna hos konsensusmekanismer som skalbarhet, säkerhet, decentralisering och tillståndslös snabb drift kan konsensusmekanismer kombineras för att bilda en lämplig konsensus för ett visst användningsfall. Syftet med hybridisering är att få det bästa av två världar, offentlig och privat blockchain. Sammanslagningen styrs av kompatibiliteten hos de anställdas individuella konsensus. Resultatet här är en hybrid blockchain, som upplever strängare synlighetsbegränsningar från externa nätverk och smidigare intern bearbetning.
Hybridiseringen kanske inte används på själva blockkedjan utan i ett andra lager ovanför blockkedjan, det funktionella lagret där de flesta applikationer används. Även om det andra lagret av granskning och funktionalitet här läggs till, minskar det bördan på huvudblockkedjan. Detta får inte jämföras med en dubbel konsensusmekanism som används av Solana, Solana har en konsensus där blocken pipelines baserat på PoH medan valideringen görs genom PoS. Det är en oberoende blockkedja som använder två mekanismer för samtycke vid två olika tidpunkter.
Migrera till en annan konsensusmekanism
Ethereum har skapat mycket uppståndelse genom att migrera till PoS från PoW. Detta är ingen smidig process. Utöver ansträngningen och kapaciteten plågas övergångsfasen av enorm sårbarhet och kräver därför ytterligare ansträngningar för att skydda mot Sybil och andra attacker. Ethereum själv har gjort det i faser, eftersom när en blockchain väl är funktionell än en offentlig, finns det inget stopp för de transaktioner som sker runt och generering av block. Migrering på Ethereum har utförts i etapper, och fram till skrivandet är denna PoW parallell med PoS. Mekanismen och övervägandena kring migration ligger utanför den här bloggens räckvidd, även om Ethereum har exemplifierat att det är både möjligt och komplext på samma gång.
Framtiden för Consensus
Digitaliseringens framtid är centrerad kring blockchain och därför är konsensusmekanismer under granskning. Varje ny blockkedja försöker överträffa det som redan har gjorts. Solana tog in en helt ny uppsättning protokoll som havsnivå och molnbrytning för att utmana de vanliga blockkedjorna. Det gynnades av det och nådde konkurrenskraftig popularitet på nolltid. Målet är dock inte en enda blockkedja eller bara den bästa konsensusmekanismen. Målet är att nå en nivå av samarbete där enskilda blockkedjor kan fungera och valuta eller vilken digital transaktion som helst är genomförbar utan gränserna för underliggande arkitektur eller blockchain eller den styrande konsensusmekanismen. Metaverse, det ultimata digitala utrymmet är långt tills enskilda blockkedjor är sömlöst integrerbara för att bilda en synergisk allians.
Letar du efter hjälp här?
Ta kontakt med vår expert för
en detaljerad diskussionn
Posten Decentraliserade konsensusmekanismer visades först på PrimaFelicitas.
Posten Decentraliserade konsensusmekanismer visades först på PrimaFelicitas.
- Myntsmart. Europas bästa bitcoin- och kryptobörs.
- Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. FRI TILLGÅNG.
- CryptoHawk. Altcoin radar. Gratis provperiod.
- Källa: https://www.primafelicitas.com/Insights/decentralized-consensus-mechanisms/?utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=decentralized-consensus-mechanisms
- a
- Absolut
- tillgänglighet
- tillgänglig
- rymma
- Konto
- tvärs
- lagt till
- Annat
- mot
- Avtal
- algoritm
- algoritmer
- Alla
- Alliance
- redan
- Även
- alltid
- bland
- mängd
- analys
- Annan
- syntes
- Ansökan
- tillämpningar
- tillvägagångssätt
- arkitektur
- runt
- tillgång
- Äkta
- authenticated
- äktheten
- Automatiserad
- tillgänglighet
- säkerhetskopiering
- passande
- innan
- Där vi får lov att vara utan att konstant prestera,
- nedan
- fördel
- BÄST
- Bättre
- Bortom
- störst
- Blockera
- blockchain
- Blockchain-teknik
- blockchains
- Blogg
- kapabel
- Kapacitet
- vilken
- Vid
- Kategori
- centraliserad
- vissa
- kedja
- utmanar
- Välja
- valda
- cloud
- samling
- kombination
- kombinerad
- förbinda
- engagerad
- Gemensam
- Kommunikation
- Trygghet i vårdförloppet
- jämfört
- kompatibilitet
- konkurrenskraftig
- fullborda
- komplex
- komponenter
- komprometterande
- Compute
- databehandling
- beräkningskraft
- ingås
- anslutna
- Konsensus
- samtycke
- övervägande
- överväganden
- konsekvent
- kontroll
- samarbete
- Crash
- skapas
- Skapa
- Valuta
- datum
- dag
- DDoS
- som handlar om
- Decentralisering
- decentraliserad
- beslut
- dedicerad
- utplacerade
- detaljerad
- bestämning
- utvecklade
- DID
- olika
- digital
- digitalisering
- distribueras
- Distribuerad Ledger
- fördelning
- driven
- varje
- effektiv
- effektivt
- ansträngning
- eliminera
- inbäddade
- smärgel
- utsläpp
- sysselsätter
- möjliggör
- energi
- säkerställa
- Miljö
- miljömässigt
- väsentlig
- upprättar
- etc
- ethereum
- Utvecklingen
- befintliga
- erfarenhet
- Erfarenheter
- expert
- förlänga
- extrem
- Misslyckande
- gynnar
- finansiella
- Förnamn
- fel
- Fokus
- formen
- former
- Ramverk
- från
- fungera
- funktionella
- funktionalitet
- ytterligare
- framtida
- generera
- generering
- Välgörenhet
- globaliseringen
- Globalt
- Målet
- Mål
- styrning
- stor
- Tillväxt
- Arbetsmiljö
- har
- hjälpa
- hjälper
- här.
- Hög
- höggradigt
- Hur ser din drömresa ut
- HTTPS
- stor
- Hybrid
- Identitet
- oföränderlig
- Inverkan
- genomförande
- genomföras
- vikt
- med Esport
- omöjligt
- innefattar
- oberoende
- indirekt
- individuellt
- industriell
- Industriell revolution
- industrin
- inneboende
- Innovation
- integritet
- avser
- intresse
- intressen
- intermediärer
- involverade
- IT
- sig
- resa
- hålla
- Large
- lager
- Ledger
- Nivå
- nivåer
- gjord
- bibehålla
- underhåll
- större
- göra
- förvaltade
- obligatoriskt
- sätt
- manuell
- mäta
- mekanism
- Minne
- Metavers
- metoder
- Metodik
- kanske
- gruvarbetare
- gruvarbetare
- minsta
- Gruvdrift
- modell
- mer
- mest
- multipel
- Natur
- Varken
- nät
- nätverk
- Nästa
- noder
- antal
- mål
- drift
- Verksamhet
- Övriga
- ägaren
- deltagande
- särskilt
- procentuell
- prestanda
- fas
- plågat
- spelare
- PoC
- Punkt
- popularitet
- PoS
- möjlig
- PoW
- kraft
- presentera
- primär
- privatpolicy
- privat
- Problem
- process
- bearbetning
- Produkter
- bevis
- egenskaper
- föreslå
- skydda
- protokoll
- protokoll
- ge
- allmän
- Syftet
- kvalitet
- Snabbt
- rates
- nå
- realtid
- Recover
- minska
- pålitlig
- förblir
- resterna
- renderar
- Obligatorisk
- Krav
- Kräver
- respons
- ansvaret
- ansvarig
- begränsningar
- resulterande
- Ripple
- risker
- robusthet
- rinnande
- Samma
- skalbarhet
- skalbar
- Skala
- HAV
- sömlöst
- sekunder
- säkra
- säkerhet
- Val
- Tjänster
- in
- Liknande
- enda
- Storlek
- Small
- Solana
- några
- Utrymme
- specifik
- stå
- Ange
- Uppståndelse
- hållfasthet
- stark
- stödja
- SWIFT
- system
- Tekniken
- Teknologi
- terminologi
- Smakämnen
- tredje part
- hot
- Genom
- genomströmning
- tid
- gånger
- i dag
- tokenization
- tolerans
- verktyg
- topp
- mot
- handla
- trafik
- transaktion
- Transaktioner
- övergång
- Öppenhet
- transparent
- Litar
- slutliga
- under
- förstå
- unika
- användning
- användare
- validerade
- godkännande
- olika
- version
- synlighet
- volym
- Röstning
- sårbarheter
- sårbarhet
- Rikedom
- Web3
- Web3.0
- Vad
- Vad är
- om
- medan
- inom
- utan
- Världens
- skulle
- skrivning
- år