Blockchain tehnologija nova je promjena u svijetu informacija koja je dovela do promjena u mnogim područjima. Mnoge industrije počele su primjenjivati ​​blockchain rješenja u svoje aplikacije i usluge. Potreban je konsenzusni algoritam među ravnopravnim čvorovima na blockchainu kako bi se osigurao njegov ispravan rad.

U ovom ćemo se članku usredotočiti na popularne konsenzusne algoritme kako bismo odredili njihove funkcije i čimbenike koji utječu na izvedbu i sigurnost.

 Kratki pregled konsenzusnih mehanizama

Mehanizam konsenzusa protokol je koji omogućuje svim vršnjacima mreže da postignu zajednički dogovor o trenutnom stanju distribuirane knjige. Važno je da dosljedni algoritmi pružaju pouzdanost u blockchain mreži i uspostavljaju povjerenje između nepoznatih partnera u distribuiranom računalnom okruženju. U osnovi, konsenzusni protokol jamči da je svaki novi blok dodan u blockchain jedina verzija istine s kojom se dogovore svi čvorovi u lancu. Konsenzusni modeli blockchaina temelje se na specifičnim ciljevima, poput postizanja sporazuma, suradnje, jednakosti čvorova i obveznog sudjelovanja svakog čvora u postupku odobravanja. Dakle, algoritam konsenzusa ima za cilj pronaći zajednički sporazum, koji bi bio od koristi za cijelu mrežu.

Glavne vrste konsenzusnih algoritama

Preko 90% tržišta kriptovaluta temelji se na tri primarna konsenzusna algoritma:

  • Dokaz o radu (PoW)
  • Dokaz o udjelu (PoS)
  • Delegirani dokaz o udjelu (DPoS)

Ipak, osim tri uobičajena, razmotrit ćemo i neke druge mehanizme. Unatoč činjenici da ih mnogi projekti nisu prihvatili, ti mehanizmi su i dalje uzbudljivi za učenje, jer bi mogli igrati ključnu ulogu u budućnosti.

1. Dokaz o radu (PoW)

Ovaj algoritam konsenzusa koristi se za odabir rudara koji će generirati sljedeći blok u lancu. Bitcoin, Litecoin i mnogi drugi mastodonti blockchain industrije koriste PoW kao svoju bazu. Glavna ideja ovog algoritma je riješiti složeni slučajni matematički problem koji generira blockchain i pružiti rješenje. Osobitost ovog algoritma je relativna poteškoća u rješavanju problema i jednostavnost unakrsne provjere rezultata. Ova matematička slagalica zahtijeva značajnu računalnu snagu; tako čvor koji prvo rješava zagonetku dobiva da doda sljedeći blok u blockchain. PoW teži mrežnim napadima pretjerano skupo i zahtijeva visoke troškove električne energije budući da rudari troše energiju kako bi izračunali sljedeći blok, istovremeno pružajući računovodstvene i mrežne sigurnosne usluge. Mane ovog mehanizma su ograničena skalabilnost i mala propusnost.

2. Dokaz o udjelu (PoS)

PoS je možda najrasprostranjenija alternativa PoW-u. Čak i Ethereum, najveći altcoin u kriptovaluti, planira u bliskoj budućnosti preći s PoW na PoS konsenzus. U ovoj vrsti konsenzusnog algoritma, umjesto da ulažu u skupu opremu za rješavanje složenih zagonetki, validatori ulažu svoje kovanice u mrežu, blokirajući njihovo kretanje (poznato kao „ulaganje“). Sljedeći je korak svih validatora provjera blokova, špekulirajući o bloku koji bi, prema njihovom mišljenju, trebao biti dodan lancu. Na temelju stvarnih blokova dodanih u blockchain, svi validatori dobivaju nagradu proporcionalnu udjelu i njihov se skup novčića u skladu s tim povećava. Na kraju se validator za generiranje novog bloka odabire na temelju njegovog ekonomskog udjela u mreži. Na taj način, PoS algoritam potiče validatore na postizanje konsenzusa korištenjem mehanizma poticaja. Prednosti ovog mehanizma su povećana skalabilnost na osnovnoj razini i potencijalne uštede energije u usporedbi s PoW-om. Mane uključuju rizik od centralizacije, što zauzvrat dovodi do niže razine sigurnosti. Peercoin, Lisk, PIVX i drugi blockchains koriste PoS algoritam.

3. Delegirani dokaz o udjelu (DPoS)

Mehanizam DPoS razvoj je PoS-a, no prerastao je u zasebnu vrstu konsenzusnog algoritma, temeljenog na sustavima glasanja. Umjesto da nasumce odaberu pojedinačne čvorove za provođenje provjere, vlasnici tokena koriste svoj udio (ulog) za glasanje na odabranom broju pouzdanih čvorova koji se često nazivaju delegatima. Oni su odgovorni za provjeru transakcija i održavanje mreže. Kao rezultat toga, oni dobivaju nagrade u zamjenu za transakcijske naknade. DPoS se može usporediti s predstavničkom demokracijom u kojoj sudionici glasaju za pouzdanog predstavnika koji će zaštititi mrežu u njihovo ime. Birači mogu zamijeniti predstavnike ako nastupaju protiv interesa većine. DPoS algoritam izumio je Dan Larimer i koristi se u projektima koje je u početku vodio, kao što su BitShares i EOS. Štoviše, koriste ga i druge mreže, poput Tezosa i Arke. Prednosti DPoS-a su velika skalabilnost i šire širenje inflacije (ravnomjernija raspodjela svježe kovanih tokena između validatora), a nedostaci su nedostatak sigurnosti i tendencija ka centralizaciji mreže.

4. Dokaz o proteklom vremenu (PoET)

PoET je jedan od najpravednijih konsenzusnih algoritama koji odabire sljedeći blok koristeći samo poštene resurse. Široko se koristi u mnogim privatnim i korporativnim blockchains-ima, a Hyperledger je glavni primjer. Ovaj algoritam pruža svakom validatoru u mreži stvarnu priliku za stvaranje vlastitog bloka. Svi su čvorovi uključeni u proces, generirajući slučajno vrijeme čekanja i odlazeći na spavanje određeno vrijeme. Čvor koji se prvi probudi mora generirati novi blok. Stvoreni blokovi prenose se na mrežu radi razmatranja od strane ostalih sudionika. Tada se dobitni blok dodaje u blockchain. U algoritmu postoje dodatne provjere kako bi se spriječilo da čvorovi opetovano pobjeđuju na izborima, generirajući indikator najnižeg vremena. Od svih prednosti možemo istaknuti visoku učinkovitost i malu potrošnju resursa. Istodobno, nedostaci bi bili niska razina sigurnosti i ovisnost o trećoj strani koja razvija set uputa za procesor.

5. Dokaz o ovlasti (PoA)

PoA je konsenzusni algoritam zasnovan na reputaciji koji koristi vrijednost identiteta i reputacije za provjeru valjanosti blokova. U ožujku 2017. tim za razvoj protokola Ethereum predvođen Gavinom Woodom predložio je PoA kao rješenje za neželjenu poštu na testnu mrežu Ropstein Ethereum. PoA je sličan PoS-u, osim što validatori stavljaju svoju reputaciju umjesto kovanica. Pouzdane čvorove / validatore biraju mrežni čelnici, što PoA čini korisnim samo za privatne blockchaine. Koriste ga VeChain Thor, Microsoft Azure i drugi. Pros takvog algoritma su velika brzina transakcije, skalabilnost, umjereni troškovi održavanja mreže. Protiv su odbijanje decentralizacije i moguće zlonamjerno ponašanje sudionika mreže koje je gotovo nemoguće spriječiti.

6. Dokaz o kapacitetu (PoC)

Provjeri valjanosti koji rade s konsenzusnim algoritmima Proof of Capacity ulažu svoj prostor na tvrdom disku umjesto skupe računarske opreme ili spaljivanja kovanica. Što više sredstava za provjeru prostora na tvrdom disku kontroliraju validatori, to je veća vjerojatnost da će iskopati sljedeći blok i dobiti nagradu. Koristeći pohranu umjesto ASIC-a, PoC blockchains mnogo su energetski učinkovitiji. Projekti poput Filecoin, Storj i Burstcoin temelje se na PoC-u. Očigledna prednost ovog pristupa je energetska učinkovitost, dok je nedostatak neadekvatna sigurnost zbog ranjivosti na napade.

Postoje i drugi konsenzusni algoritmi, kao što su:

  • Dokaz o aktivnosti;
  • Dokaz o težini;
  • Dokaz o važnosti;
  • Dokaz o sudjelovanju;
  • Dokaz o povijesti;
  • Zakupljeni dokaz o udjelu;
  • Dokaz o opeklinama;
  • Praktična bizantijska tolerancija na greške.

Međutim, trenutno se njihova upotreba prije može pripisati pojedinačnim slučajevima i inovacijama i može postati naslov za zasebni članak.

Sažeti 

Svaki od predstavljenih algoritama ima svoje prednosti i nedostatke, kao i moguće slučajeve upotrebe. Kad se gledaju u ovom svjetlu, razumno je pretpostaviti da se oni zapravo ne natječu jedni s drugima. Važno je odabrati jedan od njih prema zahtjevima poslovne mreže. Implementacija PoW ističe se zbog svoje sigurnosti i decentralizacije. PoW je izvrstan mehanizam konsenzusa za kriptovalute. Međutim, krajnje je neprikladno za društvene mreže i igre temeljene na blockchainu. U rastućoj blockchain industriji neophodno je nastaviti istraživanje kako bi se otkrile nove blockchain arhitekture. Novi mehanizmi konsenzusa otvorit će nove mogućnosti za cjelokupnu upotrebu blockchain tehnologije, a posebno za kriptovalute.

 

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