Pirms dažām nedēļām mēs aplūkojām primārā vienprātības algoritmu iezīmes un blokķēdes projektu piemērus, kas izmanto šos mehānismus. Tomēr kriptogrāfijas nozare neaprobežojas tikai ar tādu populāru vienprātības mehānismu izmantošanu kā PoW (Proof of Work) un PoS (Proof of Stake). Blockchain projekti pastāvīgi meklē alternatīvus risinājumus, lai uzlabotu to tokenomiku. Jaunie uzņēmumi tiek stimulēti uzlabot uzņēmējdarbības modeļus, un šajā procesā viņi izstrādā un ievieš jaunus algoritmus, kā arī atjaunina esošos, cerot tos atdzīvināt. Šodienas raksts ir veltīts šādiem alternatīviem vienprātības mehānismiem.

Bizantijas defektu tolerances algoritmi (BFT) 

Bizantijas defektu tolerance (BFT) ir izplatīta tīkla funkcija, kas ļauj panākt vienprātību pat tad, ja daži tīkla mezgli sniedz nepareizu informāciju vai nereaģē. BFT mehānisma mērķis ir nodrošināt sistēmu un izvairīties no neveiksmēm, izmantojot kolektīvu lēmumu pieņemšanu (gan ar operatīviem, gan ar defektiem mezgliem), kā arī samazinot bojāto mezglu ietekmi. BFT rodas no “Bizantijas ģenerāļu problēmas” (saziņa starp vairākām attālajām pusēm, kas saņem pasūtījumus no viena centra).

Šeit ir galvenie mehānismi, kuru pamatā ir BFT:

– Praktiskā bizantiešu defektu tolerance (PBFT) ir oriģināls klasisks konsensa protokols, kurā tiek izmantotas divas balsošanas kārtas. 1990. gadu beigās to ieviesa Barbara Liskova un Migels Kastro. Protokols ir paredzēts efektīvam darbam asinhronajos tīklos un optimizēts, lai samazinātu pieskaitāmās izmaksas. Visu klasisko vienprātības protokolu pamatā ir augsta līmeņa izpratne par to, kā divas balsošanas kārtas nodrošina tīkla drošību. Darbības joma ietver sadalītu skaitļošanu un blokķēdi. Piemēram, Zilliqa izmanto PBFT kombinācijā ar PoW, savukārt Tendermint apvieno DPoS un PBFT. 

Plusi: energoefektivitāte, maza atlīdzību izkliede un prasību trūkums par vairāku darījumu apstiprināšanu. 

Mīnusi: neaizsargātība pret Sybil uzbrukumiem un slikta mērogojamība.

– NEO komanda, pamatojoties uz PBFT mehānismu, izstrādāja deleģēto bizantiešu defektu toleranci (DBFT). Tas apvieno PBFT un DPoS protokolu īpašības. Katrs NEO blokķēdes lietotājs var izvēlēties delegātus. Arī šo algoritmu izceļ neatgriezeniskuma attīstība, nosakot, ka visi darījumi ir 100% galīgi pēc pirmā apstiprinājuma. Ķēdes darījumi ir niecīgi, tiek veikti daudz ātrāk, jo tie tiek veidoti atbilstoši normatīvajām un uzņēmējdarbības prasībām. 

Plusi: liela caurlaidspēja, energoefektivitāte, neatgriezeniskums. 

Mīnusi: augsts centralizācijas līmenis un anonimitātes trūkums.

– Pārbaudāma bizantiešu defektu tolerance (VBFT) ir jauns vienprātības algoritms, kas apvieno klasisko PoS, pārbaudāmo izlases funkciju (VRF) un bizantiešu defektu toleranci (BFT). Šis mehānisms ir izstrādāts īpaši ONTology platformas prasībām. VBFT var atbalstīt vienprātības grupu mērogojamību, izmanto VRF, lai nodrošinātu vienprātības ģenerēšanas nejaušību un taisnīgumu, un visbeidzot nodrošina ātru galīgā stāvokļa sasniegšanu. Atšķirībā no DBFT, šis algoritms novērš centralizācijas risku. Nākotnē Ontoloģija plāno, ka VBFT konsensa algoritms varētu atbalstīt līdz 2401 mezglu, vienprātību sasniedzot mazāk nekā 10 sekundēs. 

Plusi: nav centralizācijas riska, augsts mērogojamības līmenis un izturība pret uzbrukumiem. 

Mīnusi: algoritma izmantošana ir ierobežota ar ONchain un ONTology projektu.

Alternatīvi vienprātības mehānismi

– Darbības pierādījums ir vienprātības algoritms, kas garantē darījumu autentiskumu un nodrošina kalnraču vienprātību. Šī ir PoW un PoS kombinācija. Kalnrūpniecības pamati paliek nemainīgi, un kalnrači sacenšas, lai atrisinātu mīklu un saņemtu atlīdzību. Tajā pašā laikā atrastajos blokos nav iekļauti darījumi. Faktiski tās ir informācijas veidnes ar nosaukumu un bloķētās atlīdzības adresi. Pēc šāda praktiski tukša bloka atrašanas sistēma atsaucas uz PoS algoritmu. Informācija galvenē tiek izmantota, lai nejauši izvēlētos validatorus, lai parakstītu bloku. Tikai žetonu turētāji var darboties kā validatori, un jo vairāk monētu viņiem ir, jo vairāk iespēju parakstīt bloku un saņemt atlīdzību. Pēc tam, kad bloku ir parakstījuši validatori, tas kļūst par apstiprinātu ķēdes elementu. Tīkla drošības maksa tiek sadalīta starp uzvarējušo kalnraču un validatoriem, kuri parakstījuši bloku. Šo mehānismu izmanto Decred un Espers projekti. 

Plusi: 51% uzbrukuma iespējas novēršana

Mīnusi: liels enerģijas patēriņš, līdzīgs PoW.

– Burnof Proof (PoB) ir alternatīvs vienprātības protokols, kura mērķis ir atrisināt enerģijas patēriņa problēmu PoW. Dažreiz to pat raksturo kā PoW, kas nepatērē enerģiju. Tas rīkojas saskaņā ar kalnraču atbalsta politiku monētu “dedzināšanai” vai “iznīcināšanai”, kas viņiem ļauj ierakstīt blokus atbilstoši sadedzināto monētu skaitam. Citiem vārdiem sakot, dedzinot monētas, lietotāji var parādīt savu lojalitāti tīklam, iegūstot iespēju “rakt” un pārbaudīt darījumus. Monētu dedzināšanas metode atspoguļo virtuālās ieguves spēku. Jo vairāk monētu lietotājs izmanto sistēmas atbalstam, jo ​​lielāka ir kalnrūpniecības jauda, ​​un tāpēc lielāka iespēja, ka viņš jāizvēlas kā nākamais bloka validators. Šo protokolu izmanto darījumu partneris, Slimcoin un Factom. 

Plusi: tiek stimulēta ilgtermiņa kalnraču uzmanība

Mīnusi: mēs atkal saskaramies ar centralizācijas problēmu.

– Svarīguma pierādījums (POI) ir NEM ieviests vienprātības mehānisms. POI pamatā ir PoS, tomēr tā atšķirīgā iezīme ir tajā, ka tā atalgo lietotājus, kuri aktīvi veic darījumus tīklā. Lai būtu tiesības veidot blokus, izmantojot PoI konsensa mehānismu, mezgliem jāpārraida noteikts daudzums monētu, un tie tiek atlasīti pēc punktu skaita, kas nosaka to ieguldījumu tīklā. PoS tas ir atkarīgs no kopējā turēto monētu daudzuma, bet POI aplēsē ir iekļauti dažādi mainīgie. Aprēķini tiek veikti, izmantojot tīkla kopu matemātiku un lapas rangu. 

Plusi: tīkla darbība tiek stimulēta, nevis aktīvu uzkrāšana PoS

Mīnusi: bloku izveidošana neprasa nekādus resursus, un to var izmantot negodīgi.

– Vēstures pierādījums (PoH) ir patiesi novatorisks algoritms. Risinājumu prezentēja Solana projekts, lai beidzot novērstu jautājumu par laika zīmogu derīgumu izplatītajos tīklos. Atšķirībā no izmantotās metodes ar laika zīmogiem var pārliecināties, ka darbība tiek veikta noteiktā laika posmā pēc vienas darbības, bet pirms citas. Izmantojot vēstures pierādījumu, mēs varam nodrošināt, ka noteikta darbība notika noteiktā laika posmā pirms vai pēc citas darbības. Tas ir iespējams, neizmantojot laika zīmogus vai ārējas sinhronizācijas struktūras. Vēstures apstiprināšana ir augstas frekvences pārbaudāma kavēšanās funkcija. Tas nozīmē, ka funkcijai ir nepieciešama darbību secība, lai iegūtu un novērtētu publicētās vērtības unikalitāti un uzticamību. Solana ieviešana izpilda funkciju, kas izmanto secīgu jaukšanas sistēmu, kas ir izturīga pret iepriekšējiem attēliem (iepriekš sagatavotu jaukumu attēliem). Tādējādi darījuma produkcija parādās kā nākamā darījuma ievade. Pēc tam periodiski tiek reģistrēts pašreizējais skaitītājs, statuss un izeja. Skaidras priekšrocības ir mērogojamība un laika zīmogu derīguma problēmas izskaušana. Šobrīd ir diezgan grūti izcelt acīmredzamus protokola trūkumus šī risinājuma novitātes dēļ.

Kopsavilkums

Blockchain tehnoloģija joprojām tiek izstrādāta. Tāpēc dabiskais iznākums ir tāds, ka jautājums par “pareizo” vienprātības protokolu joprojām atrodas diskusiju un strīdu stadijā. Daudzi kritiski apsvērumi, piemēram, decentralizācijas līmenis, uzsver blokķēdes kā tehnoloģijas garu. Vismaz šobrīd “pareizajā” konsensa algoritmā nav saskanības, kas nozīmē, ka tuvākajā nākotnē mēs neredzēsim tikai intensīvu konkurenci..

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me