Blockchain tehnoloģija ir jauna maiņa informācijas pasaulē, kas ir novedusi pie izmaiņām daudzās jomās. Daudzas nozares ir sākušas ieviest blokķēdes risinājumus savās lietojumprogrammās un pakalpojumos. Blokķēdes vienādranga mezglu starpā ir nepieciešams vienprātības algoritms, lai nodrošinātu tā pareizu darbību.

Šajā rakstā mēs koncentrēsimies uz populāriem vienprātības algoritmiem, lai noteiktu to funkcijas un faktorus, kas ietekmē veiktspēju un drošību.

 Īss vienprātības mehānismu pārskats

Vienprātības mehānisms ir protokols, kas ļauj visiem tīkla vienaudžiem panākt kopīgu vienošanos par izplatītās virsgrāmatas pašreizējo stāvokli. Ir svarīgi, lai konsekventi algoritmi nodrošinātu uzticamību bloku ķēdes tīklā un izveidotu uzticību starp nezināmiem partneriem izplatītā skaitļošanas vidē. Būtībā vienprātības protokols garantē, ka katrs jauns bloks, kas pievienots blokķēdei, ir vienīgā patiesības versija, par kuru vienojas visi ķēdes mezgli. Blokķēdes vienprātības modeļi ir balstīti uz konkrētiem mērķiem, piemēram, panākt vienošanos, sadarbību, mezglu vienlīdzību un katra mezgla obligātu dalību apstiprināšanas procesā. Tādējādi vienprātības algoritma mērķis ir atrast kopēju vienošanos, kas būtu izdevīga visam tīklam.

Galvenie vienprātības algoritmu veidi

Vairāk nekā 90% kriptonauda tirgus pamatā ir trīs galvenie vienprātības algoritmi:

  • Darba pierādījums (PoW)
  • Likmes pierādījums (PoS)
  • Deleģētais akciju apliecinājums (DPoS)

Neskatoties uz to, izņemot trīs kopīgos, mēs pārskatīsim arī dažus citus mehānismus. Neskatoties uz to, ka daudzi projekti tos nav pieņēmuši, šie mehānismi joprojām ir aizraujoši, lai uzzinātu, jo tiem nākotnē varētu būt būtiska loma.

1. Darba pierādījums (PoW)

Šis vienprātības algoritms tiek izmantots, lai izvēlētos kalnraču, kurš ģenerēs nākamo ķēdes bloku. Bitcoin, Litecoin un daudzi citi blokķēdes nozares mastodoni izmanto PoW kā savu bāzi. Šī algoritma galvenā ideja ir atrisināt sarežģītu nejaušas matemātikas problēmu, ko ģenerē blokķēde, un sniegt risinājumu. Šī algoritma īpatnība ir relatīvās grūtības problēmas risināšanā un rezultātu salīdzināšanas vieglums. Šī matemātikas mīkla prasa ievērojamu skaitļošanas jaudu; tādējādi mezgls, kas atrisina mīklu, vispirms pievieno blokķēdei nākamo bloku. PoW mēdz padarīt pārmērīgi dārgus tīkla uzbrukumus un prasa lielas elektrības izmaksas, jo kalnrači patērē enerģiju, lai aprēķinātu nākamo bloku, vienlaikus nodrošinot grāmatvedības un tīkla drošības pakalpojumus. Šī mehānisma trūkumi ir ierobežota mērogojamība un mazs joslas platums.

2. Likmes pierādījums (PoS)

PoS, iespējams, ir visizplatītākā alternatīva PoW. Pat Ethereum, lielākais altcoin kriptonauda Visumā, tuvākajā nākotnē plāno pāriet no PoW uz PoS vienprātību. Šāda veida vienprātības algoritmā tā vietā, lai ieguldītu dārgās iekārtās, lai atrisinātu sarežģītas mīklas, validatori iegulda savas monētas tīklā, bloķējot to kustību (pazīstams kā ‘miets’). Nākamais visu validatoru solis ir bloku pārbaude, spekulējot ar bloku, kas, viņuprāt, būtu jāpievieno ķēdei. Pamatojoties uz faktiskajiem blokiem, kas pievienoti blokķēdei, visi apstiprinātāji saņem atlīdzību, kas proporcionāla viņu likmei, un attiecīgi palielinās viņu monētu kaudze. Galu galā validators jauna bloka ģenerēšanai tiek izvēlēts, pamatojoties uz tā ekonomisko daļu tīklā. Tādā veidā PoS algoritms mudina validatorus panākt vienprātību, izmantojot stimulēšanas mehānismu. Šī mehānisma priekšrocības ir palielināta mērogojamība bāzes līmenī un potenciāls enerģijas ietaupījums salīdzinājumā ar PoW. Starp trūkumiem var minēt centralizācijas risku, kas savukārt noved pie zemāka drošības līmeņa. Peercoin, Lisk, PIVX un citi blokķēdes izmanto PoS algoritmu.

3. Deleģētais akciju apliecinājums (DPoS)

DPoS mehānisms ir PoS attīstība, tomēr tas ir kļuvis par atsevišķu konsensa algoritmu veidu, kas balstīts uz balsošanas sistēmām. Tā vietā, lai nejauši izvēlētos atsevišķus mezglus verifikācijas veikšanai, marķieru turētāji izmanto savu daļu (likmi), lai balsotu par izvēlēto uzticamo mezglu skaitu, ko bieži dēvē par delegātiem. Viņi ir atbildīgi par darījumu pārbaudi un tīkla uzturēšanu. Rezultātā viņi saņem atlīdzību apmaiņā pret darījumu maksu. DPoS var salīdzināt ar pārstāvības demokrātiju, kurā dalībnieki balso par uzticamu pārstāvi, lai viņu vārdā aizsargātu tīklu. Vēlētāji var aizstāt pārstāvjus, ja viņi uzstājas pretēji vairākuma interesēm. DPoS algoritmu izgudroja Dens Larimers un to izmanto projektos, kurus viņš sākotnēji vadīja, piemēram, BitShares un EOS. Turklāt to izmanto arī citi tīkli, piemēram, Tezos un Ark. DPoS priekšrocības ir augsta mērogojamība un plašāka inflācijas izplatība (vienmērīgāks svaigi kaltas žetonu sadalījums starp validatoriem), kā arī trūkumi ir drošības trūkums un tendence uz tīkla centralizāciju..

4. Pierādītā laika pierādījums (PoET)

Dzejnieks ir viens no taisnīgākajiem vienprātības algoritmiem, kas izvēlas nākamo bloku, izmantojot tikai godīgus aktīvus. To plaši izmanto daudzos privātajos un korporatīvajos blokķēdēs, un lielisks piemērs ir Hyperledger. Šis algoritms nodrošina katram tīkla validatoram reālas iespējas izveidot savu bloku. Visi mezgli ir iesaistīti procesā, ģenerējot nejaušu gaidīšanas laiku un dodoties gulēt uz noteiktu laiku. Pirmais pamodināšanas mezgls ģenerē jaunu bloku. Izveidotie bloki tiek pārnesti uz tīklu, lai citi dalībnieki to apsvērtu. Pēc tam uzvarošais bloks tiek pievienots blokķēdei. Algoritmā ir papildu pārbaudes, lai novērstu mezglu atkārtotu uzvarēšanu vēlēšanās, ģenerējot zemāko taimera indikāciju. Starp visām priekšrocībām mēs varam izcelt augstu efektivitāti un zemu resursu patēriņu. Tajā pašā laikā trūkumi būtu zems drošības līmenis un atkarība no trešās puses, kas izstrādā instrukciju kopu procesoram.

5. Autoritātes pierādījums (PoA)

PoA ir uz reputāciju balstīts vienprātības algoritms, kas izmanto bloka validatoru identitātes un reputācijas vērtību. 2017. gada martā Ethereum protokola izstrādes grupa, ko vadīja Gavins Vuds, piedāvāja PoA kā risinājumu surogātpasta uzbrukumiem Ropstein Ethereum testa tīklam. PoA ir līdzīgs PoS, izņemot to, ka validatori monētu vietā spēlē savu reputāciju. Uzticamos mezglus / validatorus izvēlas tīkla vadītāji, kas padara PoA noderīgu tikai privātām blokķēdēm. To izmanto VeChain Thor, Microsoft Azure un citi. Šāda algoritma plusi ir liels darījumu ātrums, mērogojamība, mērenas tīkla uzturēšanas izmaksas. Mīnusi ir decentralizācijas noraidīšana un tīkla dalībnieku iespējamā ļaunprātīgā rīcība, kuru gandrīz nav iespējams novērst.

6. Jaudas pierādījums (PoC)

Validatori, kas strādā ar vienprātības algoritmiem Proof of Capacity, iegulda vietu cietajā diskā, nevis dārgas skaitļošanas iekārtas vai dedzina monētas. Jo vairāk iespēju validatoriem kontrolēt vietu cietajā diskā, jo lielāka iespējamība, ka viņi izraksta nākamo bloku un saņem atlīdzību. Izmantojot krātuvi, nevis ASIC, PoC blokķēdes ir daudz energoefektīvākas. Tādi projekti kā Filecoin, Storj un Burstcoin ir balstīti uz PoC. Šīs pieejas acīmredzamā priekšrocība ir energoefektivitāte, savukārt trūkums ir nepietiekama drošība uzbrukumu neaizsargātības dēļ.

Ir arī citi vienprātības algoritmi, piemēram:

  • Darbības apliecinājums;
  • Svara pierādījums;
  • Svarīguma pierādījums;
  • Dalības apliecinājums;
  • Vēstures pierādījums;
  • Iznomāts apliecinājums par kapitāldaļām;
  • Apdeguma pierādījums;
  • Praktiska bizantiešu vainas tolerance.

Tomēr šobrīd to izmantošanu drīzāk var attiecināt uz atsevišķiem gadījumiem un jauninājumiem, un tā var kļūt par atsevišķa raksta virsrakstu.

Apkoposim 

Katram no iesniegtajiem algoritmiem ir savas stiprās un vājās puses, kā arī iespējamie izmantošanas gadījumi. Skatoties šajā gaismā, ir pamatoti pieņemt, ka viņi faktiski nekonkurē savā starpā. Ir svarīgi izvēlēties vienu no tiem atbilstoši biznesa tīkla prasībām. PoW ieviešana izceļas ar drošību un decentralizāciju. PoW ir lielisks vienprātības mehānisms kriptovalūtām. Tomēr tas ir pilnīgi nepiemērots sociālajiem tīkliem un uz blockchain balstītām spēlēm. Pieaugošajā blokķēdes nozarē ir svarīgi turpināt pētījumus, lai atklātu jaunas blokķēdes arhitektūras. Jauni vienprātības mehānismi pavērs jaunas iespējas blokķēdes tehnoloģiju izmantošanai kopumā un it īpaši kriptovalūtām.

 

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