วิวัฒนาการของกลไกฉันทามติของบล็อกเชน

วิวัฒนาการของกลไกฉันทามติของบล็อกเชน

Time Stamp: 16 กุมภาพันธ์ 2023 3:59 น.
วิวัฒนาการของกลไกฉันทามติ Blockchain PlatoBlockchain Data Intelligence ค้นหาแนวตั้ง AI.
  • หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบการกระจายอำนาจคือกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่เครือข่ายบล็อคเชนใช้เพื่อตรวจสอบธุรกรรม
  • เราจะสำรวจกลไกฉันทามติประเภทต่างๆ ที่ใช้ในสกุลเงินดิจิทัลและคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์
  • กลไกฉันทามติที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในสกุลเงินดิจิทัลในปัจจุบันคือ Proof of Stake (PoS) ตามมาด้วย Proof of Work (PoW)

Cryptocurrencies มีจำนวนเพิ่มขึ้นมาระยะหนึ่งแล้ว ความนิยมของพวกเขายังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องทุกวันที่ผ่านไป สาเหตุหลักประการหนึ่งคือลักษณะการกระจายอำนาจของสกุลเงินดิจิทัล การกระจายอำนาจทำให้มีความปลอดภัย โปร่งใส และมีแนวโน้มที่จะถูกเซ็นเซอร์หรือควบคุมโดยหน่วยงานกลางน้อยลง

หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบกระจายอำนาจนี้คือกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่เครือข่ายบล็อกเชนใช้เพื่อตรวจสอบธุรกรรม สิ่งนี้จะรักษาความสมบูรณ์ของบัญชีแยกประเภทระหว่างโหนด เราจะสำรวจกลไกฉันทามติประเภทต่างๆ ที่ใช้ในสกุลเงินดิจิทัลและคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ แม้ว่ากลไกฉันทามติเหล่านี้บางส่วนจะไม่ค่อยมีใครรู้จัก แต่คุณจะแปลกใจเมื่อพบว่าบล็อกเชนยอดนิยมใช้กลไกเหล่านี้

หลักฐานการทำงาน (PoW)

Proof of Work เป็นกลไกฉันทามติที่เป็นที่รู้จักและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลกบล็อกเชน PoW เปิดตัวครั้งแรกโดย Satoshi Nakamoto ผู้สร้าง Bitcoin  Litecoin และ Bitcoin Cash เป็นหนึ่งในบล็อกเชนสกุลเงินดิจิทัลยอดนิยมที่ใช้ Proof of Work

PoW ทำงานโดยกำหนดให้นักขุดแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนโดยใช้พลังการคำนวณ นักขุดคนแรกที่แก้ปัญหาได้จะต้องเพิ่มบล็อกใหม่ให้กับเชนและรับรางวัลในรูปแบบของสกุลเงินดิจิทัล กระบวนการแก้ไขปัญหาทางคณิตศาสตร์เหล่านี้ต้องใช้พลังงานและพลังในการประมวลผลเป็นจำนวนมาก ซึ่งทำให้ผู้ไม่หวังดีควบคุมเครือข่ายได้ยากขึ้น

อย่างไรก็ตาม PoW มีข้อบกพร่องที่สำคัญบางประการ ประการแรก ต้องใช้พลังงานมาก ซึ่งอาจส่งผลให้มีค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่สูงและปล่อยก๊าซคาร์บอนเพิ่มขึ้น ประการที่สอง อาจเสี่ยงต่อการโจมตี 51% โดยที่ผู้โจมตีสามารถควบคุมพลังการคำนวณส่วนใหญ่ของเครือข่าย ทำให้พวกเขาใช้จ่ายสองเท่าและจัดการบัญชีแยกประเภทได้

อ่าน: การขุด crypto กำลังประสบกับความหายนะที่ไม่สามารถย้อนกลับได้หรือไม่?

หลักฐานการเดิมพัน (PoS)

Proof of Stake เป็นกลไกฉันทามติแบบใหม่ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อแก้ไขปัญหาการใช้พลังงานและความสามารถในการปรับขนาดของ PoW เครื่องมือตรวจสอบระบบ PoS หรือที่เรียกว่า Stakers ได้รับเลือกให้ตรวจสอบบล็อกใหม่ตามจำนวนสกุลเงินดิจิทัลที่พวกเขาเป็นเจ้าของและมี "เดิมพัน" บนเครือข่าย ผู้ตรวจสอบจะได้รับค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมในรูปแบบของสกุลเงินดิจิทัล

PoS ต้องการพลังงานน้อยกว่า PoW มาก เนื่องจากไม่ต้องอาศัยนักขุดในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน Proof of Stake ยังเร็วกว่ามาก ประมวลผลธุรกรรมได้ในเวลาน้อยลง อย่างไรก็ตาม PoS มีความอ่อนไหวต่อการรวมศูนย์มากกว่า เนื่องจากจะให้รางวัลแก่ผู้ที่มีสกุลเงินดิจิทัลจำนวนมากอยู่แล้ว และอาจกีดกันผู้ใช้ใหม่จากการเข้าร่วมเครือข่าย Cardano, Binance Smart Chain และ Ethereum เป็นตัวอย่างของบล็อกเชน PoS

หลักฐานการถือหุ้นที่ได้รับมอบอำนาจ (DPoS)

Delegated Proof of Stake นั้นคล้ายคลึงกับ PoS แต่เพิ่มชั้นการกำกับดูแลเพิ่มเติม ในระบบ DPoS ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจะลงคะแนนเสียงเพื่อเลือกกลุ่มผู้แทนกลุ่มเล็กๆ ที่มีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมและเพิ่มบล็อกใหม่ลงในห่วงโซ่

DPoS นั้นเร็วกว่า PoS ​​เนื่องจากมีเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องน้อยกว่า และช่วยให้สามารถปรับขนาดได้มากขึ้นเมื่อจำนวนธุรกรรมต่อวินาทีเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับ PoS DPoS อาจเสี่ยงต่อการถูกรวมศูนย์ เนื่องจากผู้ได้รับมอบหมายมีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบและการตัดสินใจส่วนใหญ่บนเครือข่าย ตรอนเป็นบล็อคเชนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดที่ใช้ DPoS

หลักฐานการมีอำนาจ (PoA)

Proof of Authority เป็นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ซึ่งอาศัยผู้ตรวจสอบที่เชื่อถือได้เพื่อเพิ่มบล็อกใหม่ให้กับห่วงโซ่ ในระบบ PoA เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องคือโหนดที่เชื่อถือได้ซึ่งได้รับการอนุมัติล่วงหน้าจากเครือข่าย และผู้เข้าร่วมทุกคนจะทราบข้อมูลประจำตัวของตน เครื่องมือตรวจสอบจะรักษาความสมบูรณ์ของเครือข่าย พวกเขาทำให้แน่ใจว่าธุรกรรมใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปในห่วงโซ่

PoA เร็วกว่ามากและใช้พลังงานน้อยกว่า PoW ทำให้สามารถปรับขนาดและคุ้มต้นทุนได้มากกว่าสำหรับเครือข่ายขนาดเล็ก อย่างไรก็ตาม ยังมีการรวมศูนย์มากกว่า เนื่องจากผู้ตรวจสอบมีอำนาจและการควบคุมเครือข่ายที่สำคัญ VeChain ใช้กลไกฉันทามติของ PoA

หลักฐานของเวลาที่ผ่านไป (PoET)

Proof of Elapsed Time เป็นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่ใช้สภาพแวดล้อมการดำเนินการที่เชื่อถือได้เพื่อสุ่มเลือกเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง ในระบบ PoET แต่ละโหนดบนเครือข่ายจะรอตามระยะเวลาสุ่มในสภาพแวดล้อมที่เชื่อถือได้ และโหนดที่รอในระยะเวลาสั้นที่สุดจะถูกเลือกเพื่อตรวจสอบความถูกต้องครั้งต่อไป

Proof of Elapsed Time (PoET) เป็นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ซึ่งจะสุ่มเลือกเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องโดยใช้สภาพแวดล้อมการดำเนินการที่เชื่อถือได้ โดยแต่ละโหนดบนเครือข่ายรอตามระยะเวลาแบบสุ่ม เมื่อเลือกแล้ว โหนดจะเพิ่มบล็อกใหม่ให้กับเชนและรับรางวัลจากการทำงาน PoET เร็วกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า PoW ปรับขนาดได้มากกว่า PoS ​​และเหมาะสำหรับเครือข่ายบล็อกเชนส่วนตัว อย่างไรก็ตาม PoET สามารถถูกจำกัดโดยความพร้อมใช้งานของสภาพแวดล้อมการดำเนินการที่เชื่อถือได้ และมีความเสี่ยงที่จะถูกโจมตีจากโหนดที่เป็นอันตราย ฟันเลื่อย Hyperledger เป็นแพลตฟอร์มบล็อกเชนที่พัฒนาโดยโครงการ Hyperledger ของมูลนิธิ Linux ใช้ PoET เป็นกลไกฉันทามติ

ความทนทานต่อความผิดพลาดของไบแซนไทน์ (BFT)

Byzantine Fault Tolerance (BFT) เป็นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่ช่วยให้โหนดบนเครือข่ายบรรลุข้อตกลงเกี่ยวกับสถานะของบล็อกเชน แม้ว่าจะมีโหนดที่เป็นอันตรายหรือผิดพลาดก็ตาม BFT ต้องการคะแนนเสียงส่วนใหญ่หรือเกณฑ์ของเครื่องมือตรวจสอบเพื่อตกลงในการตัดสินใจแต่ละครั้ง ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่ายังคงสามารถบรรลุฉันทามติได้ แม้ว่าเครื่องมือตรวจสอบบางตัวจะเป็นอันตรายหรือผิดพลาดก็ตาม BFT มีความยืดหยุ่นสูงและรวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีภารกิจสำคัญซึ่งต้องการความน่าเชื่อถือ อย่างไรก็ตาม BFT อาจมีความซับซ้อนและใช้ทรัพยากรมาก และอาจไม่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันบล็อกเชนทั้งหมดที่ต้องการการกระจายอำนาจในระดับสูง Tendermint, Corda และ ราศีตุลย์ของ Meta ล้มเหลว เป็นตัวอย่างของ blockchains ที่ใช้กลไกฉันทามติ BFT

ความทนทานต่อความผิดพลาดของไบเซนไทน์ในทางปฏิบัติ (pBFT)

Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT) เป็นเวอร์ชันปรับปรุงของกลไกฉันทามติ BFT ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของฉันทามติในเครือข่ายขนาดใหญ่ pBFT ต้องการผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่สองในสามจึงจะบรรลุข้อตกลง pBFT ใช้โมเดลความเป็นผู้นำแบบหมุนเวียนเพื่อป้องกันการกระจุกตัวของอำนาจในตัวตรวจสอบเพียงตัวเดียว pBFT นั้นรวดเร็ว มีประสิทธิภาพ และใช้กันทั่วไปในเครือข่ายบล็อกเชนขององค์กรที่ต้องการความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในระดับสูง อย่างไรก็ตาม pBFT อาจไม่เหมาะสมสำหรับเครือข่ายบล็อกเชนสาธารณะที่ต้องการการกระจายอำนาจในระดับสูง บล็อกเชน Hyperledger Fabric เครือข่ายใช้กลไก pBFT องค์ประชุม เป็นบล็อกเชนที่พัฒนาโดย JP Morgan ที่ใช้ Istanbul BFT (IBFT) IBFT เป็นตัวแปร pBFT

ข้อตกลงสหพันธรัฐไบเซนไทน์ (FBA)

Federated Byzantine Agreement (FBA) เป็นกลไกที่เป็นเอกฉันท์ที่อนุญาตให้กลุ่มโหนดที่เชื่อถือได้บรรลุฉันทามติเกี่ยวกับสถานะของบล็อคเชน โหนดระบบ FBA ถูกจัดเป็นกลุ่มหรือ “องค์ประชุม” ที่มีกระบวนการที่เป็นเอกฉันท์ของตนเอง แต่ละโควรัมจะเลือกชุด "ผู้ตรวจสอบ" ที่รับผิดชอบในการดูแลรักษาบล็อคเชน เพื่อให้ได้รับฉันทามติ ผู้ตรวจสอบจะแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างกันและกับโควรัมอื่นๆ FBA ใช้ระบบการลงคะแนนเสียงที่ต้องใช้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่จึงจะตกลงในธุรกรรมได้ จากนั้นจึงถูกเพิ่มเข้าไปในบล็อคเชน

เครือข่ายบล็อกเชนที่ได้รับอนุญาตมักใช้ฉันทามติของ FBA ผู้เข้าร่วมในเครือข่ายที่ได้รับอนุญาตจะเป็นที่รู้จักและเชื่อถือได้ เป็นวิธีที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการเข้าถึงฉันทามติ ในขณะเดียวกันก็รับประกันความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในระดับสูง FBA อาจไม่เหมาะสมสำหรับเครือข่ายบล็อกเชนสาธารณะที่ต้องการการกระจายอำนาจในระดับสูง นอกจากนี้ยังอาจประสบปัญหาในการบรรลุข้อตกลงร่วมกันเมื่อมีผู้ตรวจสอบจำนวนจำกัด Ripple และ เป็นตัวเอก เป็นบล็อกเชนยอดนิยมสองรายการที่ใช้กลไกฉันทามติของ FBA

กราฟ Acyclic แบบกำกับ (DAG)

กลไกฉันทามติ Directed Acyclic Graph (DAG) แตกต่างจากโครงสร้างบล็อกเชนแบบดั้งเดิมโดยใช้กราฟกำกับเพื่อจัดระเบียบและตรวจสอบธุรกรรม ในระบบ DAG แต่ละธุรกรรมจะได้รับการตรวจสอบโดยธุรกรรมก่อนหน้า คุณสามารถเพิ่มธุรกรรมใหม่ลงในกราฟได้โดยไม่ต้องใช้เอนทิตีส่วนกลางเพื่อตรวจสอบ

DAG ยืนยันได้เร็วกว่าระบบบล็อกเชนแบบเดิม หลายโหนดในเครือข่ายตรวจสอบธุรกรรมพร้อมกัน อย่างไรก็ตาม DAG อาจประสบปัญหาด้านความสามารถในการปรับขนาดเนื่องจากจำนวนธุรกรรมในกราฟเพิ่มขึ้น ความปลอดภัยอาจเป็นเรื่องที่น่ากังวลเนื่องจาก DAG ไม่ได้ใช้บล็อกเชนเดียวในการตรวจสอบธุรกรรม IOTA บิทคอยน์ , นาโน และ Hedera Hashgraph บล็อกเชนใช้ฉันทามติตาม DAG

กลไกฉันทามติที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในสกุลเงินดิจิทัลในปัจจุบันคือ Proof of Stake (PoS) ตามมาด้วย Proof of Work (PoW) PoS กำลังได้รับความนิยมเนื่องจากประสิทธิภาพการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับ PoW ซึ่งต้องใช้พลังการคำนวณจำนวนมาก cryptocurrencies ใหม่จำนวนมากกำลังใช้งาน PoS Ethereum เป็นหนึ่งในสกุลเงินดิจิทัลที่ใหญ่ที่สุด เปลี่ยนจาก PoW เป็น PoS อย่างไรก็ตาม PoW ยังคงได้รับความนิยมในหมู่ที่จัดตั้งขึ้น Bitcoin มีประวัติการใช้ PoW มายาวนานและมีเครือข่ายนักขุดขนาดใหญ่ที่ลงทุนในระบบ

อ่าน: Proof of Reserve ช่วยอุตสาหกรรม crypto ของแอฟริกาจากบริษัท blockchain ปลอม

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก เว็บ 3 แอฟริกา