Консенсусные алгоритмы: корень технологии блокчейн.

0

Каждый день мы видим, что в нашей среде появляются новые технологии блокчейн. И как бы сильно мы не пытались понять новейшие технологии, всегда появляется что-то новое. Вы когда-нибудь задумывались, какой корень всех этих технологий блокчейн?  Консенсусные алгоритмы являются главным корнем этих революционных технологий.

Консенсусные алгоритмы  — это то, что делает все эти консенсусные  последовательности блокчейн  отличными друг от друга. Сеть блокчейн объединяет миллионы и миллионы людей в одном и том же пространстве. Итак, почему они никогда не мешают друг другу или существуют взаимно?

Ответ лежит в архитектуре сети блокчейнов.  Эта архитектура очень  умно продуманна, и консенсусные алгоритмы лежат в основе этой архитектуры.

Blockchain Certification Course

Если вы действительно хотите знать, как работает консенсусная последовательность блокчейна, вам нужно погрузиться  гораздо глубже, чем вы думаете. Вот почему я буду освещать все, что нужно знать о консенсусных алгоритмах в этом руководстве. Итак, давайте продолжим!

Оглавление

Глава 1: Что такое  консенсусные алгоритмы?

Глава 2: Проблема с задачей  византийских генералов

Глава 3: Почему нам нужны консенсусные алгоритмы?

Глава 4:Блокчейн: скелет для организации данных децентрализованной сети

Глава 5: Консенсусный алгоритм: Душа Сети

Глава 6: Различные типы консенсусного алгоритма

Глава 7: Другие типы консенсусного алгоритма

Глава 8: Заключительные заметки

 

Глава 1: Что такое консенсусные алгоритмы?

Техническое определение будет таким:

консенсусные алгоритмы — это процесс принятия решений для группы, где отдельные лица группы формируют  и поддерживают решение, которое лучше всего подходит для остальных. Это форма резолюции, когда люди должны поддерживать решение большинства, нравится им это или нет.

Проще говоря, это всего лишь метод принятия  решения внутри группы. Позвольте мне проиллюстрировать это примером. Представьте себе группу из десяти человек, которые хотят принять решение по проекту, который принесет им выгоду. Каждый из них может предложить  свою идею, но большинство будет в пользу той, которая поможет им больше всего. Другие должны принять  это решение, нравится оно им или нет.

Теперь представьте себе тоже самое с тысячами людей. Разве это не будет намного сложнее?

Консенсусные алгоритмы не просто согласуются с большинством голосов, но также соглашаются с тем, что выгодно всем. Таким образом, это всегда победа для сети.

Консенсусные модели  блокчейн — это способы создания равенства и справедливости в онлайн-мире. Консенсусные системы, используемые для этого соглашения, называются консенсусной теоремой.

Эти консенсусные модели блокчейн состоят из некоторых конкретных целей, таких как:

  • Принятие соглашения: имеющийся механизм собирает все соглашения из групп, насколько это возможно.
  • Сотрудничество: каждая из групп стремится к лучшему соглашению, что приводит к интересам  всех групп в целом.
  • Совместная работа: каждый человек будет работать в команде, оставив свои   личные интересы в стороне.
  • Равные права: каждый участник имеет равное право голоса. Это означает, что голос каждого человека важен.
  • Участие: каждый участник сети должен участвовать в голосовании. Никто не будет забыт или может остаться без голосования.
  • Деятельность: каждый член группы одинаково активен. В группе нет лиц с большей чем у других ответственностью.

Различные типы консенсусных алгоритмов: Инфографика

Различные типы консенсусных алгоритмов

Глава 2: Проблема с задачей византийских генералов

Задача византийских генералов — это система с конкретным случаем неудачи. Это называется проблемой византийских генералов. Вы можете лучше всего разобраться в  этой ситуации с распределенной компьютерной системой. Много раз могут возникать сбои в консенсусных системах.

Blockchain Certification Course

Эти компоненты отвечают за дальнейшую противоречивую информацию. Консенсусные системы могут работать только тогда успешно, когда все элементы работают в гармонии. Однако, если даже один из компонентов в этой системе неисправен, вся система может выйти из строя.

Неисправности компонентов всегда вызывают несогласованность системы византийских генералов, и поэтому она не идеальна для использования этих консенсусных систем для децентрализованной сети.

Эксперты называют это «проблемой византийских генералов». Все еще не понимаете?

Позвольте мне разобраться с консенсусным примером

Представьте, что есть группа генералов, и у  каждого  из них есть  армия. Они собираются атаковать город и взять его под свой контроль, но для этого им нужно будет решить, как атаковать.

Вы могли бы подумать, что это легко. Однако есть небольшая трудность. Генералы могут общаться только через курьеров, а некоторые генералы-предатели будут пытаться саботировать  атаку.

Они могут отправлять неверную информацию через курьеров или  же курьер может сам стать врагом.

Курьер может также преднамеренно саботировать путем доставки неверной информации.

Вот почему проблему нужно решать осторожно. Прежде всего, мы должны заставить каждого генерала прийти к взаимному решению, а во-вторых, убедиться, что даже самое незначительное  количество предателей не может привести к провалу всей миссии.

Это может показаться вам довольно простым; однако, это не так. Согласно исследованиям, для n предателей потребуется 3n + 1 генералов.  Понадобится четыре генерала, чтобы справиться с одним предателем, что делает все это  довольно сложным.

 

Глава 3: Почему нам нужны консенсусные алгоритмы?

Главная проблема с византийскими генералами заключается в достижении соглашения. Если происходит хотя бы одна ошибка, ноды  не могут прийти к соглашению или иметь более высокую степень сложности.

С другой стороны,  консенсусные алгоритмы  действительно не сталкиваются с этим типом проблемы. Их основной целью является достижение какой-либо конкретной цели. Консенсусные модели блокчейн  являются гораздо более надежными, чем византийские.

Вот почему, когда в распределенной системе могут быть противоречивые результаты, лучше использовать консенсусные алгоритмы для лучшего итога.

 

Глава 4: Блокчейн: скелет для организации данных децентрализованной сети

Теперь давайте посмотрим  внутрь технологии блокчейн, чтобы получить лучший вид всей сети.

  • Это новый способ организации базы данных.
  • Может хранить все, что изменяется в соответствии с сетью.
  • Все данные упорядочиваются в блоке.

Однако вы не увидите никакой децентрализации в самой блочной цепи. Это связано с тем, что блокчейн  не обеспечивает среду децентрализации. Вот почему нам нужны консенсусные алгоритмы, чтобы обеспечить полную децентрализацию системы.

Таким образом, технология блокчейн только позволит вам создать другую структурированную базу данных, но она не будет выполнять процесс децентрализации. Вот почему блокчейн считается скелетом всей децентрализованной сети.

 

Глава 5: Консенсусные  алгоритмы: Душа Сети

На самом деле этот метод довольно прост. Консенсусные модели блокчейн — это всего лишь способ достичь соглашения. Однако не может быть никакой децентрализованной системы без общих консенсусных алгоритмов.

Неважно, будут ли ноды доверять друг другу или нет. Им придется следовать определенным принципам и достичь коллективного соглашения. Для этого вам нужно проверить все  консенсусные алгоритмы.

До сих пор мы не обнаружили никаких конкретных алгоритмов блокчейн, которые работают для каждой технологии блокчейн. Давайте рассмотрим различные алгоритмы консенсуса, чтобы получить лучший обзор всей картины.

 

Глава 6: Различные типы консенсусных алгоритмов

Список всех консенсусных алгоритмов

  • Доказательство работы (Proof -of -Work)
  • Доказательство доли (Proof-of- Stake)
  • Делегированное подтверждение доли (Delegated Proof-of-Stake)
  • Арендованное подтверждение доли (Leased Proof-of-Stake).
  • Доказательство прошедшего времени (Proof of Elapsed Time)
  • Реализация протокола задачи византийских генералов (Practical Byzantine Fault Tolerance)
  • Упрощенная византийская ошибка (SBFT)
  • Делегированный протокол задачи византийских генералов (Delegated Byzantine Fault Tolerance)
  • Направленный ациклический граф (DAG).
  • Доказательство деятельности (Proof -of -Activity)
  • Доказательство важности(Proof -of -Importance)
  • Доказательство емкости (Proof-of-Capacity)
  • Доказательство сжигания (Proof-of-Burn)
  • Доказательство веса (Proof-of-Weight)

Доказательство работы

Доказательство работы — это первые алгоритмы блокчейн, введенные в сеть блокчейн. Многие технологии блокчейн используют эти консенсусные модели блокчейн  для подтверждения всех своих транзакций и создания соответствующих блоков в сетевой цепочке.

Леджерная система децентрализации собирает всю информацию, связанную с блоками. Однако необходимо тщательно следить за всеми транзакционными блоками.

Эта ответственность возлагается на все отдельные ноды, называемые майнерами, и процесс, который они используют  и который называется майнинг. Центральным принципом этой технологии является решение сложных математических задач и легкая выдача решений.

Возможно, вы думаете, что это за математическая задача?

Прежде всего, для решения этих математических задач требуется большая вычислительная мощность. Например, функция  Хэш (Hash) или как определить выход без ввода. Другая — это целочислительная факторизация, которая также имеет загадки.

Это происходит, когда сервер чувствует, что на него совершена  DDoS-атака, и для того, чтобы обнаружить ее, консенсусной системе требуются  большое количество вычислений. Здесь пригодятся майнеры. Ответ на всю проблему с математическим уравнением называется хэшем.

Однако доказательство работы имеет определенные ограничения. Кажется, что сеть сильно растет, и  вместе с этим ей нужно много вычислительной мощности. Этот процесс увеличивает общую чувствительность системы.

POW консенсусные алгоритмы: инфографика

Почему система стала настолько чувствительной?

Консенсусная последовательность  блокчейн  опирается в основном на точные данные и информацию. Тем не менее, скорость системы крайне неудовлетворительна. Если проблема становится слишком сложной, для генерации блока требуется много времени.

Транзакция  задерживается, и общий рабочий процесс приостанавливается. Если проблема генерации блока не может быть решена в течение определенного времени, тогда создание блоков станет просто чудом.

Однако, если проблема становится слишком простой для системы, тогда она будет подвержена DDoS-атаке. Кроме того, решение необходимо дополнительно проверить, потому что не все ноды могут проверять возможные ошибки.

Если бы они могли это, тогда сети не хватало бы самой важной функции — прозрачности.

Как доказательство работы реализуется в сети блокчейн?

Прежде всего, майнеры решают все головоломки, и после этого новые блоки будут созданы и подтвердят транзакции. Невозможно сказать, насколько сложной может быть головоломка.

Это сильно зависит от максимального количества пользователей, минимальной мощности тока и общей нагрузки сети.

Новые блоки поставляются с функцией Хэш, и каждая из них содержит хэш-функцию предыдущего блока. Таким образом, сеть добавляет дополнительный уровень защиты и предотвращает любые нарушения. Как только майнер решает головоломку, создается новый блок, и транзакция подтверждается.

Где именно используется консенсусный  алгоритм блокчейн «Доказательство работы»?

Самый популярный из них — биткойн. Биткойн представил этот тип консенсусного алгоритма  блокчейн до любой  другой криптовалюты. Консенсусные модели блокчейн допускали любое изменение в сложности головоломки, основанное на общей мощности сети.

Для создания нового блока требуется около 10 минут. Другой пример консенсусной криптовалюты , такой как Litecoin, также предлагает ту же систему.

Еще один  пользователь алгоритма блокчейнов, Ethereum, использовал доказательство работы почти в 3-4 больших проектах на платформе. Однако Ethereum  передвинулся к «Доказательству ставки».

Почему технология блокчейн использует «доказательство работы»  на первом месте?

Вам должно быть интересно, почему различные технологии блокчейн используют доказательство работы для начала.

Это связано с тем, что PoW предлагает защиту от DDoS и снижает общий майнинг доли. Эти алгоритмы блокчейн  представляют довольно сложную проблему для хакеров. Система требует много вычислительной мощности  и усилий.

Именно по этой причине хакер может взломать консенсусные модели блокчейн, но для этого потребуется много времени и это довольно сложно, что делает  затраты слишком большими.

С другой стороны, никакие майнеры не могут решить за всю сеть, потому что принятие решений не зависит от суммы денег. Это зависит от того, сколько вычислительной мощности  у вас есть, чтобы  создать новые блоки.

Каковы основные проблемы с консенсусным алгоритмом «Доказательство работы»?

Не все  консенсусные алгоритмы идеальны; «Доказательство работы» не является исключением. У него много положительных черт, но есть также  много недостатков. Посмотрим, каковы основные недостатки системы.

  • Большее потребление энергии

Сеть блокчейн содержит миллионы и миллионы разработанных микрочипов, которые постоянно хэшируют. Этот процесс требует много горючего.

Биткойн в настоящее время предлагает 20 миллиардов хэшей в секунду. Майнеры в сети используют некоторые специально разработанные микрочипы для хэширования. Эта процедура позволяет сети добавить слой защиты от атаки бот-сети.

Уровень безопасности сети блокчейн, основанный на доказательстве работы, требует много энергии, и он интенсивен. Большее потребление становится проблемой в мире, где у нас заканчивается энергия – майнерам  системы приходится сталкиваться с большой суммой затрат из-за потребления электроэнергии.

Лучшим решением этой проблемы будет дешевый источник энергии.

  • Централизация майнеров

С энергетической проблемой « Доказательство работы» будет двигаться в сторону более дешевых электрических решений. Тем не менее, основная проблема была бы в том, если  майнер-производитель биткоина поднимется. В течение определенного времени производитель может стать более голодным и попытаться создать новые правила в системе майнинга.

Такая ситуация приведет к централизации в рамках децентрализованной сети. Вот почему это еще одна большая проблема, с которой сталкиваются алгоритмы блокчейн.

Что относительно 51% атаки?

Позвольте мне пояснить, что означает 51%  атака. Эта атака означала бы возможный контроль над большинством пользователей и захват большей части  майнинговой мощности.В этом случае злоумышленники получат достаточно энергии для управления всем в сети.

Они могут мешать другим людям создавать новые блоки. Атакующие также могут получать награды на основе своей тактики.

Позвольте мне пояснить это на консенсусном примере.

Представьте себе сценарий, когда Алиса отправляет Бобу некоторую криптовалюту через сеть блокчейна. Однако Алиса вовлечена  в атаку, а Боб — нет. Сделка происходит, но злоумышленники не позволяют переслать  какую-либо сумму, запустив вилку в цепочке.

В других случаях майнеры объединяются  в одном из филиалов. Они будут обладать максимальной вычислительной мощностью, объединенной на этих блоках. Вот почему другие блоки с более короткой жизнью  будут отвергаться. В результате Боб не получит деньги.

Однако это не выгодное решение. Оно займет много майнинговой  мощности, а после инцидента, получившего разоблачение, пользователи начнут покидать сеть, и в конечном итоге торговая стоимость снизится.

Доказательство доли

Что такое «Доказательство доли»?

Доказательство доли — это  консенсусный  алгоритм блокчейн , который имеет дело с основными недостатками алгоритма «Доказательство работы». В этом случае каждый блок проверяется до того, как сеть добавит еще один блок в леджер блокчейн. В этом есть  небольшой поворот сюжета. Майнеры могут присоединиться к процессу майнинга, используя свои монеты, чтобы вносить долю.

Доказательство ставки — это новый тип концепции, где каждый человек может  майнить или даже утверждать новые блоки только на основании  владения монетами. Итак, в этом случае, чем больше у вас монет, тем лучше ваши шансы.

Как это работает?

В этом консенсусном алгоритме майнеров выбирают заранее.

Хотя процесс полностью случайный, все же не каждый майнер может участвовать в долировании. Все майнеры  сети выбираются случайным образом. Если у вас есть определенное количество монет, сохраненное заранее в вашем кошельке, вы будете квалифицированы как нод в сети.

После того, как вы станете нодом, если вы захотите быть квалифицированным для того, чтобы быть майнером, вам нужно будет внести определенное количество монет, после чего будет создана система голосования для выбора валидаторов. Когда все будет готово, майнеры внесут минимальную сумму доли, необходимую для специального кошелька.

Процесс довольно прост. Новые блоки будут созданы пропорционально количеству монет на основе кошелька. Например, если вы владеете 10% всех монет, тогда вы получите 10% новых блоков.

Существует много технологий блокчейн, которые используют множество   консенсусных алгоритмов «Доказательство доли». Тем не менее, все алгоритмы работают одинаково: за майнинг новых блоков, каждый майнер получит вознаграждение в блоке, а также долю транзакционных сборов.

PoS консенсусные алгоритмы: инфографика

Что происходит в «Доказательстве объединения долей»?

Существуют и другие способы участия в штабелировании. Если сумма ставки слишком высока, вы можете присоединиться к пулу и получить прибыль через это. Вы можете сделать это двумя способами.

Прежде всего, вы можете сдать свою монету другому пользователю, который будет участвовать в пуле, а затем поделиться с вами прибылью. Тем не менее, вам нужно будет найти надежного человека для совершения сделок.

Другим методом было бы присоединиться к пулу самостоятельно. Таким образом, каждый, участвующий в этом конкретном пуле, будет делить прибыль на основе суммы ставки.

«Доказательство ставки»: каковы преимущества?

Прежде всего, этот тип консенсусных алгоритмов не требует сколько-нибудь тяжелой аппаратной резервной копии. Вам нужна только функциональная компьютерная система и стабильное интернет-соединение. Любой человек, у которого есть достаточное количество монет в сети, также сможет утверждать транзакции.

Если человек инвестирует в сеть, это не будет обесцениваться со временем, как другие инвестиции. Единственное, что повлияет на прибыль, — это колебания цен. Консенсусный алгоритма блокчейн «Доказательство ставки» намного более энергоэффективен , чем «Доказательство работы». Это даже не требует слишком большого энергопотребления.

Он  также уменьшает угрозу 51 % атаки.

Несмотря на то, что «Доказательство доли» кажется довольно прибыльным, чем «Доказательство работы», все же есть один существенный недостаток. Основным недостатком системы является то, что полная децентрализация невозможна.

Это просто потому, что только  несколько нодов должны участвовать в кластеризации в сети. Лица с большинством монет в конечном итоге будут контролировать большую часть системы.

PoW против Pos: простое объяснение

Популярные криптовалюты, использующие «Доказательство доли» в качестве основы технологии блокчейн.

PIVX

Это еще одна приватная монета, которая имеет почти нулевые комиссионные сборы. Ранее PIVX получил  ответвление  от  Dash. Однако он перешел к «Доказательству доли»  от  «Доказательства работы». Они также обеспечивают лучшее штабелирование  с использованием главного нода для распределения блоков.

Если вы хотите начать принимать PIVX, вам нужно загрузить официальный кошелек, а затем синхронизировать его с блокчейн. После этого вы должны перенести часть валюты в кошелек, а затем оставить его соединенным таким образом.

NavCoin

Многие криптовалюты получили ответвление  от исходной консенсусной последовательности блокчейн   биткойна; NavCoin — один из них. Проект является полностью открытым исходным кодом. Они также перешли на «Доказательство доли »раньше, чем большинство криптовалют.

Чтобы получить максимальную выгоду, ваш компьютер должен быть подключен  к сети в течение более длительного периода времени. Поскольку «Доказательство ставки »весит очень немного, вы можете оставить его в рабочем состоянии в течение более длительного периода без каких-либо забот.

Stratis

Это еще одна консенсусная последовательность блокчейн, которая работает на «Доказательстве ставки». Услуги в основном предназначены для бизнеса. Корпорации могут использовать ее для создания собственных dApps без собственной сети блокчейн.

Платформа предлагает разработку приложений в боковых цепях, которые предотвращают любые сетевые задержки. Они начались как проект «Доказательство работы». Однако,  в конце концов перешли  к «Доказательству ставки».

 

Алгоритмы блокчейн: Консенсусный алгоритм «Делегированное доказательство доли».

«Делегированное доказательство доли» — это вариант типичного «Доказательства доли». Система довольно надежна и добавляет другую форму гибкости всему уравнению.

Если вам нужны быстрые, эффективные, децентрализованные консенсусные алгоритмы, то «Делегированное доказательство доли »будет лучшим для исползования. Вопрос держателей доли полностью решается здесь демократическим путем. Каждый компонент в сети может стать делегатом.

Здесь вместо майнеров или валидаторов ноды  называются делегатами. Определив производство блоков, эта система может совершить транзакцию всего за одну секунду! Более того, эта система была разработана для обеспечения всех уровней защиты от регулятивных проблем.

Свидетели, утверждающие все подписи

Обычно свидетели свободны от правил и других нейтральных слов. Стандартный свидетель в традиционных контрактах имеет специальное  место для утверждения  свидетелей. Они просто убеждаются, что люди должны войти в контакт в указанное время.

В DPOS свидетели могут создавать блоки информации. Существует также концепция голосования для избрания главных свидетелей. Голосование происходит только тогда, когда система считает, что она полностью децентрализована.

Всем свидетелям выплачивают сразу после создания блока. Тариф сначала выбирают через систему.

Изменение специальных параметров в избранных делегатах

Как и свидетели, делегаты также выбираются. Делегаты используются для изменения общих параметров сети. С делегатами вы получите доступ к транзакционным сборам, интервалу между блоками, размерам блоков и оплате свидетелей.

Чтобы изменить параметр в сети, большинство делегатов должны голосовать за одно и то же. Однако делегаты не получат зарплату, как свидетели.

Изменение типичного правила

Для бесперебойной работы системы необходимо время от времени добавлять разные функции. Однако процесс добавления этой функции не может быть выполнен без потенциального держателя доли. Свидетели могут собираться вместе и менять политику, но они не запрограммированы делать это.

Они должны оставаться нейтральными и только работниками заинтересованных сторон. Итак, изначально все зависит от держателей доли.

Риск атаки «Двойные расходы»

В DPOS риск двойных расходов в значительной степени снижается. Это может произойти, когда  сеть блокчейн не внесет ранее проведенную транзакцию в базу данных.

Сеть может проверить свое здоровье без чьей-либо помощи и может обнаружить любые потери. Таким образом, она обеспечивает 100% прозрачность в базе данных.

Транзакции осуществляются  как «Доказательство доли»

Несмотря на то, что система является разновидностью «Доказательство доли», все же основная транзакционная система полностью работает на алгоритме  «Доказательства доли». Процесс транзакции «Доказательство доли» обеспечивает дополнительный уровень защиты от ошибочных консенсусных систем.

Кто использует «Делегированное доказательство доли»?

Сейчас Lisk является одним из популярных имен на рынке. Платформа блокчейн  предлагает платформу для разработчиков, чтобы начать децентрализованное приложение на основе JavaScript без  всяких хлопот.

У этого есть много элементов, общих с Ethereum.Однако, система использует «Делегированное доказательство доли» вместо «Доказательства доли».

Штабелирование работает по-другому с этим.

Арендованное доказательство доли  (LPoS)

Еще одной  характерной особенностью к доказательству ставки является «Арендованное доказательство доли». Новый консенсусный алгоритм блокчейн был представлен нам платформой Waves. Как и любая другая технологическая платформа  блокчейн,Waves также обеспечивает лучший улов с ограниченным потреблением энергии.

Первоначальное «Доказательство доли»  имело некоторые ограничения для штабелирования. Лица с ограниченным количеством монет, возможно, никогда не могли участвовать в штабелировании. Чтобы поддерживать сеть успешно, остается только небольшая часть лица с большим количеством монет.

Этот процесс позволяет системе создавать централизованное сообщество на децентрализованной платформе, которая, по-видимому, не является желаемой.

В «Арендованном  подтверждении доли», мелкие владельцы могут, наконец, получить свои шансы на штабелирование. Они могут сдавать в аренду свои монеты в сети и получать от них выгоду.

После введения  нового «Арендованного  доказательства  доли », ситуация полностью изменилась. Ограничения предыдущей системы теперь могут быть решены без каких-либо проблем. Основная цель платформы Waves заключалась в том, чтобы помочь небольшим инвесторам.

Люди с небольшим количеством монет в своем кошельке никогда не получат шанс иметь такие преимущества, как крупные рыбы. Таким образом, это полностью устанавливает основную тему консенсусных алгоритмов — прозрачность.

Доказательство прошедшего времени (PoET)

PoET — один из лучших консенсусных алгоритмов. Этот конкретный алгоритм используется в основном на разрешенной сети блокчейн, где вам нужно получить разрешение на доступ к сети. Эти сети разрешений должны принимать решение о правах на майнинг или о принципах голосования.

Чтобы гарантировать, что все работает гладко, алгоритмы PoET используют определенную тактику для покрытия прозрачности во всей сети. Консенсусные алгоритмы  также обеспечивают безопасный вход в систему, так как сеть требует идентификации до присоединения к майнерам.

Излишне говорить, что этот консенсусный алгоритм дает возможность выбирать победителей только с использованием справедливых средств.

Давайте посмотрим, какова главная стратегия этой удивительной консенсусной последовательности.

  • Каждый человек в сети должен ждать некоторое время; однако предельный срок является полностью случайным.
  • Участник, у  которого  закончилась  его  справедливая доля времени ожидания, попадет в леджер, чтобы создать новый блок.

Чтобы оправдать эти сценарии, алгоритм должен учитывать два факта.

  • Действительно ли победитель выбрал случайное число в первую очередь? Он или она могли выбрать случайное короткое время и выиграть.
  • Неужели человек действительно подождал столько времени, сколько ему было назначено?

PoET зависит от специального требования к процессору. Оно  называется Intel Software Guard Extension. Это расширение Software Guard позволяет запускать уникальные коды в сети. PoET использует эту систему и гарантирует то, что выигрыш будет абсолютно справедливым.

Система Intel SGX

Поскольку  консенсусные алгоритмы используют систему SGX для проверки справедливости  отбора, давайте посмотрим на эту систему внимательнее.

Прежде всего, специальная аппаратная система создает аттестацию для использования определенного доверенного кода. Код установлен  в безопасной среде. Любая внешняя сторона может использовать эту аттестацию для проверки того, является ли она несанкционированной или нет.

Во-вторых, код работает в изолированной области в сети, где никто не может взаимодействовать с ним.

Первый шаг необходим, чтобы доказать, что вы действительно используете доверенный код в сети, а не какой-то случайный другой. Основная сеть никогда не узнает, что первый шаг не работает должным образом.

Второй шаг не позволяет любому пользователю манипулировать системой, думая, что он  или она запускает код. Второй шаг обеспечивает безопасность алгоритма.

Надежный код

Позвольте мне упростить контуры кода.

Присоединение к сети блокчейн 

  • Новый пользователь сначала загрузит доверенный код в блокчейн
  • После того, как он или она начнет процесс, у них появится специальная пара ключей
  • Используя эту пару ключей, пользователь может отправить аттестацию SGX в сеть и запросить доступ

Участие в лотерейных системах

Индивидуумы получат подписанный таймер из источника доверенного кода.

После этого этому человеку придется подождать, пока время, данное ему, полностью, не истечет.

Наконец, человек получит сертификат для выполнения требуемой задачи.

Протокол также обеспечивает различный уровень защиты, основанный на SGX. Эта система подсчитывает, сколько раз пользователь выигрывает лотерею. Делая это, они узнают, скомпрометирован ли SGX отдельного пользователя или нет.

 

Алгоритмы  блокчейн: «Реализация протокола задачи византийских генералов» (PBFT)

PBFT в основном фокусируется на структурной  машине. Он копирует систему, но избавляется от основной проблемы византийских генералов. Теперь, как это делается?

Ну, с самого начала алгоритм предполагает, что могут быть возможные сбои в сети, а некоторые независимые ноды могут работать некорректно в определенное время.

Алгоритм разработан для асинхронных  консенсусных систем и более эффективно оптимизирован для решения всей проблемы.

Более того, все ноды внутри системы упорядочиваются в определенном порядке. Один узел выбирается как основной, а другие работают как резервный план. Однако все узлы внутри системы работают в гармонии и сообщаются друг с другом.

Уровень коммуникации довольно высок, потому что они хотят проверять каждую информацию, найденную в сети. Это избавляет от ненадежной информационной проблемы.

Тем не менее, с помощью этого нового процесса они могут узнать о том , скомпрометирован  ли даже один из нодов . Все ноды  достигают соглашения посредством мажоритарного голосования.

Преимущества  консенсусного алгоритма PBFT.

Эти  алгоритмы делятся с нами некоторыми  интересными фактами. Эта модель была разработана в основном для практических применений, и их очень легко реализовать. Таким образом, PBFT обладает определенным преимуществом по сравнению с другими консенсусными  алгоритмами.

  • Нет необходимости в подтверждении:

Транзакции в этой сети работают по-другому. Она может завершить транзакцию без какого-либо подтверждения, как мы видим в системе PoW.

Если узлы соглашаются  на конкретный блок, то он завершается. Это связано с тем, что все аутентичные узлы одновременно общаются друг с другом и понимают конкретный блок.

  • Уменьшение энергопотребления:

Новая модель обеспечивает значительное снижение потребления энергии, чем PoW. В PoW каждый блок нуждался в отдельном раунде PoW. Однако в этой модели не каждый майнер решает типичный алгоритм хэширования.

Вот почему система не нуждается в такой большой вычислительной мощности.

Недостатки системы

Несмотря на то, что PBFT предоставил много преимуществ и многообещающих фактов, все-таки у него довольно много недостатков. Посмотрим, что они собой представляют.

  • Коммуникационный разрыв:

Важнейшим фактором этого алгоритма является связь между нодами. Каждый  нод сети должен убедиться, что информация, которую они собирают, является надежной. Однако  консенсусные алгоритмы работают эффективно только для небольшой группы узлов.

Если группа нодов возрастает в значительной степени, системе может быть сложно отслеживать все ноды и она не сможет связываться с каждым из них.

Можно использовать MAC и другие цифровые подписи для подтверждения достоверности информации. Тем не менее, MAСs не способны  управлять сетевой системой  блокчейн, поэтому использование ее в конце будет значительной потерей.

Цифровая подпись может быть хорошим делом, но поддержание  безопасности со всеми этими коммуникационными  нодами  будет становиться все труднее и сложнее, так как  количество нодов увеличится.

  • Атака Sybil:

PBFT весьма уязвим для атак Sybil. В этих атаках  можно манипулировать группой  нодов вместе, и тем самым компрометировать  всю сеть. Это также значительно хуже в больших сетях, к тому же масштабируемость системы уменьшается.

Если можно использовать эту модель с другими консенсусными  алгоритмами, то они, вероятно, получат сплошную защищенную комбо.

Упрощенная византийская ошибка (SBFT)

В SBFT система работает несколько иначе.

Во-первых, генератор блоков будет собирать всю транзакцию за раз и утвердит (объявит  действительными) их  после  объединения в новый тип блока.

Говоря простыми словами, блок будет собирать все транзакции, группировать  их соответственно в другой блок, а затем окончательно утвердит их все вместе.

Генератор применяет определенные правила, которым следуют все ноды для утверждения всех транзакций. После этого подписчик блока утвердит их и добавит свою собственную подпись. Вот почему, если какой-либо из блоков пропускает хотя бы один из ключей, он будет отклонен.

Различные этапы упрощенной византийской ошибки.

  • Все начинается с фазы создания, когда пользователь актива  создаст большее количество уникальных идентификаторов активов.
  • После этого на этапе отправки пользователь отправляет все идентификаторы на платформу.
  • Затем начинается фаза утверждения , где идентификаторы получают особые условия использования.
  • Как только все они будут  подписаны, они будут сохранены и перенесены на разные аккаунты. Транзакции могут осуществлятся  с помощью смарт-контрактов.
  • Наконец, транзакции становятся живыми.

Еще одна интересная особенность этой удивительной системы —  аккаунт-менеджер, который помогает на многих этапах. Основная цель — безопасно хранить все активы. Аккаунт-менеджер также сохраняет все транзакционные данные. Менеджер может содержать всевозможные комбинационные активы для разных типов пользователей.

Вы можете думать об этом как о цифровых кошельках. Используя эти цифровые кошельки, вы сможете переводить  свои активы из кошелька и даже получить некоторые из них  в ответ. Вы также можете использовать аккаунт-менеджера для создания смарт-контактов, и когда конкретные требования будут выполнены, он высвобождает средства.

Но как происходит управление активами?

Ну, на самом деле они используют модель push, которая содержит адреса и идентификатор активов, чтобы отправить их заработанные активы.

Безопасность и конфиденциальность

SBFT предназначен для частной сети, где конфиденциальность является приоритетом сети. Платформа была разработана таким образом, чтобы предоставлять конфиденциальную информацию, но с определенными ограничениями. Вот почему система использует три технических приема, таких как доказательства нулевого знания, одноразовые адреса использования и зашифрованные метаданные.

  • Одноразовые адреса использования:

Каждый раз, когда пользователь хочет получить некоторые активы в своем кошельке, ему будут назначены одноразовые адреса использования. Каждый адрес отличается друг от друга и, таким образом, это не позволяет любому другому пользователю перехватить транзакцию.

  • Доказательство нулевого знания (Zero Knowledge Proof).

Доказательство нулевого знания используется для скрытия всех компонентов транзакции. Тем не менее, вся сеть все равно сможет проверить целостность. Это делается с помощью Zero-Knowledge Proofs, где одна сторона докажет свою подлинность другой стороне.

Таким образом, только получатель и отправитель смогут увидеть компоненты транзакции.

  • Шифрование метаданных:

Метаданные транзакций  также шифруются для обеспечения дальнейшей безопасности. Сеть позволит использовать ключи для утверждения  подлинности. Однако для лучшей защиты ключи будут меняться каждые 2-3 дня.

Кроме того, все они хранятся отдельно и на разных частях сети передачи данных. Таким образом, если один из них взломан, можно использовать другие ключи для создания уникальных ключей. Управление этими ключами и их замена каждые несколько дней необходимо для обеспечения целостнос-ти этих консенсусных алгоритмов.

Цепь, основанная на сети блокчейн, использует SBFT для утверждения  всех транзакций в сети. Помимо этого, они также используют HSM (Hardware Security Module-Аппаратный модуль безопасности) для обеспечения безопасности на отраслевом уровне. Используя HSM, они обеспечивают дополнительную безопасность без какого-либо отказа.

 

Делегированный протокол задачи византийских генералов(dBFT).

Не обсуждается тот факт, что «Доказательство работы» и «Доказательство  доли»- это наиболее широко известные консенсусные алгоритмы. В то время как большая часть экосистемы блокчейн следует этим двум общим алгоритмам, некоторые пытаются навязать более новые и более продвинутые  консенсусные системы. Среди этих пионеров- брендов блокчейн  название NEO обязательно появляется.

Благодаря стремительному росту за последние 12 месяцев, NEO стала горячим продуктом в отрасли. Китайский бренд продемонстрировал свой потенциал. И почему бы и нет? Они являются изобретателями продвинутой  консенсусной теоремы – «Делегированного  протокола  задачи византийских генералов» (dBFT).

 

Популярная технология блокчейн: NEO

Это одна из самых популярных криптовалют на рынке. Ее иногда называют китайским Ethereum. Основное внимание в сети уделяется созданию умной экономики, где вы можете делиться своими цифровыми активами по низкой цене.

NEO использует «Делегированный протокол  задачи византийских генералов»  для утверждения всех транзакций. Если вы штабелируете ваш NEO, вы сможете генерировать GAS. GAS является основной оборотной валютой платформ. Вы должны будете заплатить определенную сумму платы за GAS за каждую транзакцию. Вот почему чем больше NEO вы штабелируете, тем больше GAS вы получаете.

Однако это штабелирование немного отличается от PoS.

Многие биржи предлагают систему объединения. Однако лучше использовать официальный кошелек NEO вместо другого кошелька для хранения.

Прежде чем мы начнем наш анализ по dBFT, мы должны сообщить вам об ошибках отца этого алгоритма —  консенсусного алгоритма «Задача византийских генералов».

 

Недостатки  «Задачи византийских генералов»!

Основной недостаток системы возникает, когда мы наблюдаем за любым голосованием и  его результатами . Но как? Чтобы лучше понять проблему, вам нужно познакомиться со следующим консенсусным примером.

Вы уже знаете, что ноды, которые следуют  консенсусным алгоритмам  dBFT, известны как армия. У армии нодов есть один генерал, и они всегда следуют  командам своего генерала.

Теперь представьте себе, что византийская армия планирует напасть на Рим и захватить его.Предположим, что есть девять генералов византийской армии, и генералы окружили город и готовы атаковать! Они могут захватить Рим только в том случае, если генералы планируют атаковать или отступить следуя единой стратегии.

В этом – то и загвоздка! Генералы  будут следовать решению, в котором большинство голосов составляет 51%. Здесь есть еще одна отличительная особенность — генералы не принимают решения за одним столом. Вместо этого они расположены в разных местах и ​​используют курьеров для передачи сообщений.

 

Четыре угрозы!

Четыре возможных пути могли помочь римлянам сохранить свой трон —

Во-первых, римляне могли попытаться подкупить генералов и завоевать их благосклонность. Генерал, который возьмет взятку, будет считаться «Предательским генералом».

Во-вторых, любой генерал может принять неправильное решение, противоречащее коллективной воле. Эти генералы более известны как «Неправильно функционирующие генералы».

В-третьих, посланник или курьер могут взять взятки у римлян и доставить неверные решения другим генералам.

И, наконец, в-четвертых, римляне могли убить курьера или посланника, чтобы саботировать сеть связи генералов.

Таким образом, задача византийских генерплов имеет четыре существенных недостатка, которые делают консенсусные алгоритмы несовершенными.

 

Как «Делегированный  протокол задачи византийских генералов » (dBFT) изменяет всю картину?

Не принимайте других решений; NEO показала нам лучший способ решить проблемы византийских генералов. Теперь давайте взглянем на «Делегированный протокол задачи  византийских генералов», чем НЕО так гордится! DBFT в основном фокусируется на решении существующей модели двумя способами: лучшей масштабируемостью и улучшенной производительностью.

 

Спикеры и делегаты!

Мы снова будем использовать еще один  пример, чтобы прояснить модель dBFT. Давайте предположим, что у византийской армии есть избранный лидер, а не бюрократический генерал. Этот избранный лидер будет выступать в качестве делегата группы армий.

Вы могли бы думать о том, что генералы заменяются этими избранными делегатами демократически. Даже армия может не согласиться с этими делегатами и выбрать другого делегата для замены прежнего.

Это ограничивает бюрократическую власть генералов, и никакой генерал не может предать всю армию. Таким образом, римляне теперь не могут просто дать взятку  и подкупить генералов для работы них.

В dBFT избранные делегаты должны отслеживать решения отдельных нодов. Децентрализованный леджер записывает все решения нодов.

Армия нодов  также избирает спикера, чтобы поделиться своей общей и единой мыслью с делегатом. Чтобы принять новый закон, спикеры  делятся идеей армии нодов  с делегатами, и по меньшей мере 66% делегатов должны согласиться с этим предложением. В противном случае предлагаемый закон не проходит.

Если предложение не получит одобрения 66% делегатов, предложение отклоняется, и предлагается новое предложение, пока не достигнет консенсуса. Этот процесс защищает всю армию от генералов-изменникови предателей.

 

Нечестные спикеры.

Есть еще два возможных сценария, которые могут помешать целостности консенсусного протокола блокчейн  dBFT — нечестные спикеры и нечестные делегаты.

Консенсусный протокол блокчейн dBFT также дает нам решение этих сценариев. Как мы уже говорили, леджер  хранит решения нодов в одном месте. Делегаты могут проверить, действительно ли спикер говорит об армии. Если предложение спикера и леджера не совмещается, 66% делегатов отклонят предложение спикера  или полностью его запретят.

 

Нечестные делегаты

Во втором сценарии есть честный спикер и, вероятно, делегат-предатель. Здесь честные делегаты и честный спикер попытаются достичь 66% голосов и уменьшить усилия нечестного делегата.

Итак, вы могли видеть, как «Делегированный протокол задачи  византийский  генералов»  (dBFT) преодолевает недостатки  «Задачи византийских генералов »и консенсусного  BFT вместе. Разумеется, NEO заслуживает похвалы со всего мира за их усилия по созданию лучшего консенсусного алгоритма.

 

Направленный ациклический граф (DAG).

Многие крипто-эксперты признают Биткойн как блокчейн 1.0 и Ethereum как блокчейн 2.0. Но сегодня мы видим нового игрока на рынке с еще более современными технологиями.

Некоторые также говорят, что это блокчейн 3.0. В то время как многие соперники борются за получение титула блокчейн 3.0, NXT  опережает всех с помощью направленного  ациклического графа,также известного как DAG. Помимо NXT, IOTA и IoT  сеть также адаптирует  DAG в свою систему.

 

Как работает направленный ациклический граф (DAG)?

Вы можете считать  DAG консенсусным алгоритмом. Но DAG — это в основном форма структуры данных. В то время как большинство блокчейнов являются «цепочкой блоков», содержащих данные, DAG представляет собой бесшовный граф, где данные хранятся топологически. DAG может стать удобным решением конкретных задач, таких как обработка данных, маршрутизация, сжатие.

Для создания блока требуется около 10 минут, используя консенсусный  алгоритм  «Доказательство работы». Да, PoW – «копуша»! Вместо того, чтобы работать в одной цепочке, DAG реализует «боковые цепи». Боковая цепочка позволяет различным транзакциям выполнять независимую работу на нескольких цепочках.

Это сократит время создания и утверждения блока. На самом деле, он полностью растворяет необходимость в блоках. Более того, майнинг, похоже, тоже  становится пустой тратой времени и энергии!

Здесь все транзакции направлены и поддерживают определенную последовательность. Более того, система ациклична, то есть вероятность нахождения родительского нода равна нулю, поскольку это дерево нодов, а не петля нодов. DAG показывает миру возможность  блокчейнов без блоков!

 

Основные концепции  направленных ациклических графов DAG.

  • Больше нет двойных расходов

Традиционный блокчейн позволяет майнить на одном блоке за раз. Существует вероятность того, что более одного майнера попытаются утвердить блок. Это создает вероятность двойных расходов.

Более того, ситуация может привести к мягким даже жестким вилкам. DAG утверждает  конкретную транзакцию на основе предыдущего количества транзакций. Это делает систему блокчейн более безопасной и надежной.

  • Меньшая ширина

В других консенсусных алгоритмах ноды транзакций добавляются ко всей сети. Это делает ширину системы более громоздкой. Однако DAG связывает новые транзакции с более старым графом транзакций. Это делает всю сеть более прямой для утверждения  конкретной транзакции.

  • Быстрее и умнее

Поскольку DAG имеет безблоковую природу , он может намного быстрее осуществлять транзакции. Фактически, это делает PoW и PoS похожими на дедушек в спринтерском беге.

  • Благоприятные для небольших транзакций

Не каждый переводит миллионы за одну транзакцию.Чаще встречаются более мелкие платежи. Но существенная оплата биткойнов и Ethereum не кажется  настолько дружелюбной по отношению  к меньшим суммам. С другой стороны, DAG отлично подходит для небольших  транзакций из-за незначительных транзакционных сборов.

 

Глава 7: Другие типы консенсусных алгоритмов.

Доказательство деятельности

В то время как люди обсуждали тему — «Доказательство работы»  против «Доказательства доли», создатель Litecoin и еще три автора подумали о чем-то блестящем. Они задали миру простой вопрос: почему нельзя скомбинировать PoW и PoS вместо того, чтобы сражаться друг с другом?

Таким образом, идея увлекательного гибрида появилась в мире – «Доказательство активности». Он сочетает в себе  две лучшие функции — более защищенную от любой атаки и не нуждающуюся в большом количестве энергии систему.

 

Как работает «Доказательство активности»?

В консенсусном протоколе  блокчейн  «Доказательство активности» процесс майнинга начинается так же, как и алгоритм PoW.  Майнеры  решают критические загадки, чтобы получить награду. Итак, где же самое значительное отличие от PoW? В PoW  майнеры осуществляют майнинг блоков, которые  имеют полную транзакцию.

В «Доказательстве активности» майнеры осуществляют майнинг только шаблона блоков. Такой шаблон имеет две вещи в них: информацию заголовка и адрес награды для майнеров.

Как только майнеры  осуществляют майнинг этих шаблонов  блоков; система переходит в «Доказательство доли». Информация заголовка внутри блока указывает на случайного  держателя доли. Затем эти держатели доли утверждают  блоки, над которыми был заранее осуществлен майнинг.

Чем больше штабелей имеет валидатор, тем выше вероятность того, что он одобрит блок. Только после утверждения этот конкретный блок попадает в блокчейн.

Вот как «Доказательство активности» использует наилучший из двух консенсусных алгоритмов для утверждения  и добавления блока в блокчейн. Более того , сеть платит как майнерам, так и валидаторам справедливую долю транзакционных сборов. Таким образом, система действует против «трагедии общего» и создает лучшее решение для утверждения блока.

 

Влияние «Доказательства активности»

Одной из самых больших угроз, с которыми сталкивается блокчейн,  является 51% атака. Консенсусная теорема уменьшает вероятность 51%атаки до нуля. Это происходит потому, что ни майнеры, ни валидаторы не могут быть большинством, поскольку процесс потребует равного вклада при добавлении блока в сеть.

Однако некоторые критики утверждают, что  консенсусный протокол блокчейн «Доказательство активности» имеет некоторые серьезные недостатки. Во-первых, огромное количество потребления энергии из-за майнинга. Во-вторых, «Доказательство активности» не имеет никакого решения по вопросу  двойного подписания валидаторами. Эти два существенных недостатка делают теорему консенсуса немного непопулярной.

Два популярных блокчейна принимают « Доказательство активности» — Decred и Espers. Тем не менее, у них есть некоторые варианты. Decred считается более популярным, чем консенсусная теорема Espers.

 

Доказательство важности

Далее в нашем списке представлен  консенсусный протокол блокчейн «Доказательство важности».Этот консенсусный пример появился  из-за знаменитого имени NEM.  Эта концепция — разработка «Доказательства доли». Хотя, NEM представил новую идею — сбор или наделение.

Механизм сбора данных определяет, имеет ли нод право  быть добавленным  в блокчейн или нет. Чем больше вы собираете  на ноде , тем больше шансов на добавление в цепочку. В обмен на сбор  нод получает плату за транзакцию, которую валидатор собирает в качестве вознаграждения. Чтобы иметь право на сбор урожая, у вас должно быть не менее 10 000 XEM на вашем аккаунте.

Он решает основную проблему «Доказательства Доли». В PoS более богатые получают больше денег по сравнению с валидаторами, имеющими меньше денег. Например, если у вас есть 20% криптовалюты, вы можете майнить 20% всех блоков в сети блокчейн. Это делает консенсусные алгоритмы благоприятными для богатых.

 

Заметные характеристики «Доказательства важности

  • Наделение (сбор)

Самая интригующая особенность консенсусной теоремы — это наделение  или сбор. Как мы уже говорили, вам нужно иметь не менее 10 000 монет, чтобы иметь право на сбор в первую очередь. Ваша оценка «Доказательство важности» зависит от собранного  вами количества. Хотя в консенсусных алгоритмах учитывается  и период времени, в котором у вас есть монеты в кармане.

  • Партнерство по сделкам

Алгоритм «Доказательство важности» вознаградит вас, если вы совершаете транзакции с другими держателями аккаунта NEM. Сеть рассмотрит вас как партнеров. Хотя, система поймает вас, если вы планируете создать псевдо-партнерство.

  • Система подсчета очков

Транзакции оказывают влияние на ваш показатель «Доказательство важности». Оценка основана на транзакциях, которые вы совершили за тридцать дней. Более частая и более значительная сумма поможет вам улучшить свой рейтинг в сети NEM.

 

Доказательство емкости

Консенсусный пример «Доказательство емкости»- это модернизация известного консенсусного протокола блокчейн «Доказательство работы». Существенной характеристикой  его является функция «plotting»-составление заговора;плана). Вам придется выделить свою вычислительную мощность и накопитель на жестких дисках еще до того, как вы начнете майнить.

Это делает систему быстрее PoW. «Доказательство емкости»- может создать блок всего за четыре минуты, тогда как «Доказательству работы»требуется  десять минут, чтобы сделать то же самое. Более того, оно пытается решить проблему хэширования системы PoW. Чем больше решений или сюжетов у вас на вашем компьютере, тем лучше ваши шансы выиграть битву за майнинг.

 

Как работает «Доказательство емкости»?

Чтобы понять саму суть консенсусной теоремы, вы должны понять две концепции – plotting (заговор;составление схемы) и майнинг.

При построении схемы на жестком диске вашего компьютера вы в основном создаете « нонсы»( nonce-слово,образованное только для данного случая). Нонсы  в алгоритме «Доказательство емкости» немного отличаются от биткойнов. Здесь вам нужно будет хэшировать ваш идентификатор и данные, пока вы не решите нонсы.

Каждый из нонсов имеет в общей сложности 8 192 хэшей, собранных вместе. Номер пакета  известен как «scoop»-(cовок; куш). Каждый идентификатор может получить максимум 4 095 скупов.

Следующей концепцией является майнинг на жестком диске. Как мы уже говорили, вы можете получать от 0 до 4095 скупов  за один раз и хранить их на жестком диске. Вам будет назначен минимальный срок для решения вопроса нонсов. Этот крайний срок также указывает время создания блока.

Если вам удастся разрешить нонсы  раньше, чем другие майнеры, вы получите блок в качестве награды. Известным примером может быть Burst, который принял алгоритм  «Доказательство емкости».

 

Достоинства и недостатки «Доказательство емкости»

Майнинг на жестком диске намного  энергоэффективен, чем обычное «Доказательство работы». Вам не придется тратить деньги, чтобы получить дорогое оборудование для майнинга , как в протоколе биткойнов. Жесткого диска вашего домашнего ПК достаточно, чтобы начать разработку этого консенсусного алгоритма.

Говоря по  правде, этот  консенсусный  алгоритм блокчейн  также имеет некоторые серьезные недостатки. Во-первых, процесс создает огромное количество избыточных дисковых пространств. Система будет благосклонна  майнерам с большими блоками хранения, представляющими угрозу для децентрализованной концепции. Даже хакеры могут использовать систему и внедрять вредоносные программы.

 

Доказательство сжигания

Эта консенсусная последовательность  очень впечатляющая. Чтобы защитить криптовалюту PoW, часть монет будет сожжена! Процесс происходит, когда майнеры  посылают несколько монет в «Eater Address» — ( адрес пожирателя). Eater Addresses не могут тратить эти монеты на любую цель. В леджере хранятся следы сгоревших монет, так, что их нельзя потратить. Пользователь, который сжег монеты, также получит вознаграждение.

Да, сжигание — это потеря. Но ущерб является временным, так как этот процесс будет защищать монеты в конечном счете от хакеров и их кибер-атак. Более того, процесс сжигания  увеличивает доли альтернативных монет.

Такой сценарий увеличивает вероятность того, что пользователь сможет майнить следующий блок, а также увеличить свою награду в будущем. Таким образом, сжигание может быть использовано как привилегия майнинга. Контрагент является отличным консенсусным примером криптовалюты, которая использует этот консенсусный  протокол блокчейн.

 

The Eater Address

Чтобы сжечь монеты, пользователи отправляют их в Eater Address.  Eater Address  не имеет частного  ключа. Таким образом, ни один пользователь не может получить доступ к этим адресам, чтобы потратить монеты, хранящиеся внутри. Более того, эти адреса генерируются случайным образом.

Хотя эти монеты недоступны или « пропали навсегда», они считаются  годными (расчетными) запасами и помечены как сожженные.

 

Плюсы и минусы алгоритма «Доказательство сжигания»

Главной причиной сжигания монет является создание большей стабильности. Мы знаем, что долгосрочные игроки склонны удерживать монеты в течение длительного времени для получения прибыли.

Система благоприятствует  этим долгосрочным инвесторам, предоставляя более стабильную валюту и долгосрочные обязательства. Более того, это повышает децентрализацию и создает более распределенную сеть.

Но как бы  не смотреть на это, сжигание монет означает их потерю! Некоторые   Eater Addresses имеют биткойнов на более чем 100000 долларов. Но  эти деньги невозможно вернуть — они сожжены!

 

Доказательство веса

Ну, консенсусный протокол  блокчейн  «Доказательство веса»  находится на последней позиции нашего списка консенсусных алгоритмов. Это большое обновление алгоритма «Доказательство доли». В «Доказательстве доли » чем больше  токенов у вас есть, тем лучше ваши шансы обнаружить еще больше! Эта идея делает систему немного предвзятой.

Ну, «Доказательство веса»  пытается решить такой предвзятый характер PoS. Криптовалюты такие, как Algorand, Filecoin и Chia, реализуют PoW. «Доказательство веса» рассматривает некоторые другие факторы, кроме владения большим количеством  токенов, как в PoS.

Эти факторы идентифицируются как «взвешенные факторы». Например, Filecoin рассматривает объем данных IPFS, который у вас есть, и взвешивает этот фактор. Некоторые из других факторов включаются, но не ограничиваются «Доказательством пространства-времени» (Proof-of-Spacetime) и «Доказательством репутации» (Proof -of -Peputation).

Основные преимущества этой системы включают настройку и масштабируемость. Хотя стимулирование  могло  быть большим вызовом  для этого консенсусного алгоритма.

 

Сравнение консенсусных алгоритмов

Консенсус-ный алгоритмПлатформа блокчейн Запущен с …Языки програм-мирования Смарт-контрак-тыАргументы «за»Аргументы «против»
PoWБиткойн2009C++нетМеньшая вероятность 51% атаки

Лучшая безопасность

Большее потребление энергии

Централизация майнеров

PoSNXT2013JavaдаЭнергоэффективен

Более децентрализован

Проблема «Ничего в доле»
DPoSLisk2016JavaScriptнетЭнергоэффективен

Масштабируем

Повышенная

безопасность

Частично централизованный

Атака «Двойные расходы»

LPoSWaves2016ScalaдаСправедливое использование

Аренда  монет

 Проблема децентрализации
PoETHyperledger Sawtooth2018Python, JavaScript, Go, C++, Java, and RustдаДешевое партнерствоПотребность в специальных

аппаратных средствах

Не хорош для общественного

блокчейна

PBFTHyperledger Fabric2015JavaScript, Python, Java REST and GoдаНет необходимости в подтверждении

Сокращение энергии

Коммуникационный разрыв

Сибил атака

SBFTChain2014Java, Node, and RubyнетХорошая безопасность

Утверждение подписи

Не для общественного блокчейна
DBFTNEO2016Python,.NET, Java, C++,  C, Go, Kotlin, JavaScriptдаМасштабируемый

Быстрый

Конфликты в сети
DAGIOTA2015Javascript, Rust, Java Go,  and C++В процессеНизкая оплата сети

Масштабируемый

Пробелы в реализации

Не подходит для смарт-контрактов

POADecred2016GoдаУменьшает вероятность 51 % атаки

Равный вклад

Большее потребление энергии

Двойные подписи

PoINEM2015Java, C++XEMДаНаделение

Транзакционное партнерство

Проблема децентрализации
PoCBurstcoin2014JavaдаДешевый

Эффективный

Распределенный

Благоприятный для крупных рыб

Проблема децентрализации

PoBSlimcoin2014Python, C++, Shell, JavaScriptнетСохранение сетиНе для временных инвесторов

Трата монет

PoWeightFilecoin2017SNARK/STARKдаМасштабируемый

Настраеваемый

Проблема со стимулированием

Глава 8: Заключительные замечания

Именно консенсусные алгоритмы делают природа сети блокчейн  настолько универсальной. Да, не существует  единого консенсусного алгоритма блокчейн, который может утверждать, что он идеален. Но в этом  и есть красота  этой технологии — постоянное изменение  к лучшему.

Если бы этих консенсусных алгоритмов не было, мы бы  все равно должны были зависеть от «Доказательства работы». Нравится  вам это или нет, но  PoW угрожает децентрализации и распределенной природе блокчейн.

Вся идея технологии блокчейн — децентрализация и борьба с монархией. Давно пора, чтобы простые люди остановили  коррумпированную  и неисправную систему.

Мы с нетерпением ждем лучших консенсусных алгоритмов, которые изменят нашу жизнь в лучшую сторону.


About Author

Leave A Reply