A blokklánc technológia decentralizált elosztott hálózata korrupciótól mentes rendszert hoz létre, és magasabb biztonságot, átláthatóságot és változatlanságot kínál: ezt már tudod! De feltette-e már magának a kérdést, hogy hogyan irányítanak egy központi hatóság nélküli rendszert, vagy hogyan történik a tranzakciókra vonatkozó döntések ellenőrzése?
A blokklánc technológia egyik legjelentősebb ígérete egy megbízható peer-to-peer rendszer, amelyben a közösség segít ellenőrizni, hogy a tranzakciók valódiak-e. Azonban elgondolkozott már azon, hogy ez pontosan hogyan történik? Nos, a különböző blokkláncok különböző módszereket használnak, amelyeket blockchain konszenzus algoritmusoknak neveznek.
Más néven konszenzusos protokollok, ezek az algoritmusok olyan szabálykészletek, amelyeken keresztül a hálózatok működnek. Ha ez érdekesen hangzik, olvassa el átfogó útmutatónkat, hogy megtudja, mik a blokklánc konszenzus algoritmusai, céljaik, hogyan működnek, és mi a különbség a jelenleg használatos két legnépszerűbb algoritmus között.
Tartalomjegyzék
Hogyan működnek a blokkláncok
A blokklánc olyan információ rögzítésére szolgáló rendszer, amelyet nem lehet megváltoztatni vagy feltörni. Más néven Distributed Ledger Technology (DLT), a blokklánc decentralizált kriptográfiai kivonatolást használ a digitális eszközök biztonságos és átlátható történetének létrehozására.
Míg a blokklánc egy bonyolultabb rendszeren fut, az analógia valahogy megmagyarázza a működését – a blokklánc működésének legegyszerűbb példája a Google Doc. A Google Dokumentumok segítségével létrehozott dokumentumokat megoszthatja és terjesztheti egy csapaton belül a másolás és átvitel helyett.
A Google Dokumentumok egy decentralizált terjesztési láncot használ, amely lehetővé teszi, hogy a csapat minden tagja egyidejűleg hozzáférjen a dokumentumhoz. A dokumentumon végrehajtott összes módosítás valós időben rögzítésre kerül, és átlátható, mivel egyetlen tag sincs kizárva.
A blokklánc minden blokkja több tranzakciót hordoz. Minden alkalommal, amikor egy felhasználó új tranzakciót ad hozzá a blokklánchoz, a tranzakciórekord hozzáadódik az összes résztvevő főkönyvéhez.
Hasonlóképpen, amikor egy felhasználó megváltoztat egy blokkot a láncban, minden résztvevő számítógép számára nyilvánvalóvá válik, hogy változás történt. Bármilyen hackernek, aki meg akarja rontani a rendszert, meg kell változtatnia a lánc összes blokkját a lánc minden elosztott verziójában.
Mi az a blokklánc konszenzus mechanizmus?
A konszenzusos mechanizmus egy olyan képlet, amellyel a felsőbb szintű központi hatalommal nem rendelkező emberek bármely csoportja döntést hoz és biztosítja a megállapodások betartását. A blokklánc konszenzus-algoritmus arra a folyamatra utal, amelynek során a blokklánc hálózaton belüli felhasználók vagy társaik közös megegyezésre vagy konszenzusra jutnak a blokklánc valós idejű állapotát illetően.
A konszenzus protokoll lehetővé teszi a blokklánc hálózat számára a megbízhatóság elérését és a bizalom megteremtését a különböző feljegyzések között, amellett, hogy garantálja a biztonságot az elosztott főkönyvben. A konszenzusos algoritmus minden blokklánc alkalmazás vagy DApps projekt szerves részévé válik a blokkláncon belül.
A blokklánc konszenzus mechanizmusai általában a következő három dologért felelősek:
- Biztosítják, hogy a lánc következő blokkja legyen az igazság egyetlen helyes változata.
- Megakadályozzák, hogy a rosszindulatú támadók elérjék az 51%-os hash-teljesítményt és bitorolják a rendszert, és sikeresen elágazzák a láncot.
- Garantálják a hálózat megbízhatóságát, beleértve a több csomópontot is, ami a legfontosabb szempontok közé tartozik, mivel megerősíti a hálózat integritását. A konszenzusos mechanizmusok legkritikusabb eleme annak biztosítása, hogy a felhasználók ne költsék el kétszer ugyanazt a kriptovalutát (Dupla költés).
Más pénzügyi szolgáltatók, mint például a hitel- és betéti kártyatársaságok, nem működtetnek konszenzusos mechanizmusokat, mivel a blokklánc-cégekkel ellentétben a cégek irányítják hálózataikat. A rendszer elküldi az információkat egy központi adatbázisba, amikor Ön hitelkártyájukat használja. A hitelkártya-felhasználók hisznek abban, hogy a cégek a tranzakciók során meg tudják védeni mind az adataikat, mind a megrendeléseik folyamatát.
Mivel csak a hitelkártya-társaság irányítja a teljes hálózatát, fenntartják a jogot bármely tranzakció visszavonására vagy cenzúrázására. A cenzúrához való jog és a viták megoldására való képtelenség mellett a legtöbb központosított adatbázis nagyon érzékeny a hackelés és a korrupció kockázatára.
Lépjen be a blokkláncba és a kriptovaluták korszakába; lehetővé vált egy decentralizált hálózaton belül megbízható, megváltoztathatatlan és nyomon követhető peer-to-peer tranzakciók lebonyolítása. Mivel az ilyen hálózatokon belül nincs központi vagy felettes hatóság, amely kikényszerítené a megállapított szabályok betartását, a különböző típusú blokklánc konszenzus algoritmusok biztosítják, hogy a hálózat minden résztvevője egyetértsen a szabályokkal és azok szerint játsszon.
A blokklánc konszenzusmechanizmusok céljai
Az alábbiak a blokklánc konszenzusmechanizmusok elsődleges céljai közé tartoznak.
#1. Egységes megállapodás
Az egységes megállapodás elérése a konszenzus mechanizmusának egyik fő célja. A blokklánc elosztott hálózatába beágyazott protokollok biztosítják, hogy a folyamat során bevitt összes adat igaz és pontos legyen, és hogy a főkönyvi állapot naprakész maradjon. Ennek eredményeként a felhasználók anélkül köthetnek tranzakciókat, hogy szükségszerűen bizalmat építenének ki társaikkal.
#2. Hozzon létre egy közös gazdasági ösztönzőt
Mivel a blokklánc egy megbízható rendszer, amely önmagát szabályozza, minden résztvevő érdekeit össze kell hangolni. Ilyen helyzetben a blokklánc konszenzus-algoritmus jutalmazza azokat, akik betartják a vonalat, és megbünteti a rossz szereplőket, miközben szabályozza a gazdasági ösztönzőket.
#3. Méltányosság és méltányosság
A konszenzusos protokollok biztosítják, hogy minden érdeklődő felhasználó ugyanazokat az alapokat használva tudjon részt venni a hálózaton belül. Ennek eredményeként indokolja a blokklánc rendszer decentralizációját és nyílt forráskódú szempontjait.
#4. Hibák kiküszöbölése
A konszenzusos mechanizmus módszere azt is biztosítja, hogy a blokklánc konzisztens, megbízható és hibamentes legyen, ami azt jelenti, hogy a rendszer mindenkor függetlenül tud működni, beleértve a hibákat és a fenyegetéseket is.
A blokklánc konszenzus-algoritmusok típusai: a munka bizonyítása kontra tét igazolása
A blokklánc ökoszisztémán belül számos konszenzusos algoritmus létezik, és még sok más fejlesztés alatt áll. Ezért minden felhasználónak vagy vállalkozónak ismernie kell a különböző konszenzusmechanizmusok jellemzőit, és tudnia kell, hogyan lehet azonosítani a szegényeket. A blokklánc konszenzus algoritmusok alapjainak elsajátítása után ideje felfedezni a két legnépszerűbb konszenzusos módszer erősségeit és gyengeségeit.
A Proof of Work (PoW) és a Proof of Stake (PoS) a legszélesebb körben használt blokklánc konszenzusos módszerek. Mindkettő szabályozza azt a folyamatot, amelyen keresztül a peer-to-peer tranzakciókat ellenőrzik, és központi jogosultság nélkül hozzáadják a blokklánc nyilvános elosztott főkönyvéhez. A PoW és a PoS közötti különbségek ismerete megkönnyíti a portfóliójában lévő kriptográfiai adatok egyszerű értékelését.
Mi az a munkaigazolás (PoW)?
A Proof of Work konszenzusos módszer az 1990-es évek elején debütált az e-mail spam kezelésére. A mögöttes ötlet az volt, hogy a számítógépnek el kell végeznie egy kis mennyiségű munkát, mielőtt e-mailt tudna küldeni. Míg a munkát triviálisnak szánták bárki számára, aki egy-két legitim e-mailt küld, hatalmas mennyiségű erőforrást és számítási teljesítményt igényelt mindenkitől, aki tömeges e-maileket szándékozik küldeni. A Bitcoin megalkotója, Satoshi Nakamoto volt az első ember, aki a digitális pénztechnológiát alkalmazta a Bitcoin fehér könyvében.
a. Blockchain rendelés
Már tudja, hogy a blokklánc blokkokból áll, amelyek kronológiai sorrendben rendezett tranzakciócsoportokat képviselnek. A munkaalapú blokklánc bizonyításának első blokkja keményen be van kódolva a szoftverbe, és 0-s blokknak vagy Genesis blokknak hívják. Míg az első blokk nem hivatkozik egyetlen korábbi blokkra sem, a blokkláncba belépő összes többi blokknak hivatkoznia kell az előző blokkra. Mindegyik hordozza a frissített főkönyv másolatát.
b. Energiafelhasználás
A proof of Work algoritmus versenyversenyt használ annak meghatározására, hogy a résztvevők (kriptovaluta bányászok) közül kik módosíthatják a főkönyvet. A bányászoknak számítási energiát kell használniuk ahhoz, hogy a hálózat szabályaival összhangban érvényes blokkokat javasoljanak.
A Bitcoin szoftvert futtató számítógépek, az úgynevezett csomópontok, érvényesítik a tranzakciókat, megakadályozzák a dupla költést, és meghatározzák, hogy valamelyik javasolt blokk csatlakozzon-e a lánchoz. A bitcoinbányászok versenyeznek egymással, hogy esélyt kapjanak egy új blokk létrehozására azáltal, hogy összetett matematikai összegeket oldanak meg a hashelésnek nevezett folyamaton keresztül. A matematikai feladatokat nehéz megoldani, de a hálózat könnyen ellenőrizheti a helyes megoldást.
c. Részvétel
A PoW konszenzusos módszer a számítási teljesítményt a kriptográfiával kombinálja a konszenzus kialakítása és a blokkláncban rögzített tranzakciók érvényesítése érdekében. A kivonatolási folyamatban részt vevő bányászoknak meg kell generálniuk a helyes választ a matematikai problémára, hogy jogosultak legyenek egy új blokk hozzáadására a lánchoz.
A résztvevő bányászok kitalálnak egy pszeudovéletlen számsort, amelyet a blokkban lévő információval kombinálva egy hash-függvényű számítógépen áthaladva olyan megoldást kell adnia, amely megfelel az algoritmus által előre meghatározott feltételeknek.
A válasz levezetése után a rendszer továbbítja a nyertes hash-t a hálózatnak, így a többi bányász ellenőrizni tudja annak érvényességét. Ha a többi bányász ellenőrzi a hash-t, a blokk hozzáadásra kerül a blokklánchoz, és a sikeres bányász kompenzációt kap a blokkjutalmon keresztül.
d. Jutalomosztás
Az a személy, aki a hálózaton belül érvényesnek elfogadott blokkot bányász, blokkjutalmat kap, általában egy új kriptovalutát. Az olyan kriptovaluták esetében, mint a Bitcoin, a blokklánc szisztematikusan csökkenti a blokkjutalom összegét egy adott számú blokk létrehozása után, hogy az alapok teljes összege véges és deflációs szinten maradjon.
Mi a Proof of Stake (PoS)?
A Proof of Stake (PoS) konszenzusos módszer a PoW 2012-ben debütált módosítása. Ahelyett, hogy pusztán arra hagyatkoznánk, hogy a számítógépek egymással versengenek a megfelelő hash létrehozása érdekében, a PoS konszenzus protokoll célja, hogy lehetővé tegye a részvételt a tulajdonjogon keresztül. az adott kriptovaluta. A cél elsősorban az volt, hogy a PoW magas energiafogyasztásával foglalkozzunk a blokklánc sorrend meghatározásához.
A PoS algoritmus egy előre meghatározott faktorkészlet segítségével ál-véletlenszerűen kiválaszt egy csomópontot az érmetulajdonosok közül, hogy javaslatot tegyen a blokklánc következő blokkjára. A kiválasztott csomópont feladata a blokkon belüli tranzakciók érvényességének ellenőrzése, valamint a blokk aláírása és a blokkláncnak ellenőrzésre való javaslata.
a. Blockchain rendelés
A PoW-mechanizmushoz hasonlóan a PoS konszenzusos módszer kronologikusan egymáshoz igazított blokkok sorozatából áll. A PoS-alapú blokkláncon belüli első blokk szintén be van kódolva a genesis blokk szoftverébe. A blokklánchoz hozzáadott minden további blokknak hivatkoznia kell az előző blokkra, és tartalmaznia kell a frissített főkönyv teljes másolatát. A PoS-módszerrel ellentétben azonban a részt vevő csomópontok nem versengenek azért, hogy kiválasszák a blokkok hozzáadását. Ennek eredményeként az új blokkokat általában hamisítják vagy verik bányászat helyett.
b. Energiafelhasználás
A PoS-alapú blokkláncok arról híresek, hogy energiahatékony rendszert használnak annak meghatározására, hogy ki javasolhat új blokkokat, és nem függenek a magas energiafogyasztástól és a számítási teljesítménytől. A PoS konszenzusos mechanizmus támogatói környezetbarát mechanizmusként tartják számon, amelyben az egyes csomópontok új blokkok létrehozását kapják, ahelyett, hogy egymással versengenek.
Mivel a PoW bányászat és a PoS pénzverés egyaránt energiafelhasználást igényel, a bányászat és a pénzverés csomópontok a lehető legolcsóbb villamos energia felhasználására motiváltak, ami leggyakrabban megújuló erőforrásokból származik, mint például a vízenergia, a szél vagy a napenergia, nem pedig üvegházhatást kibocsátó forrásokból, például szénből.
Míg a PoS-bányászoknak csak egy kis energiaigényű aktív internetforrásra van szükségük, addig a PoW-bányászoknak speciális hardvert (GPU-kat), bányászati berendezéseket és egyéb drága eszközöket kell beszerezniük, hogy esélyük legyen blokkot gyártani.
c. Részvétel
Ahhoz, hogy részt vegyen a PoS konszenzusos módszerben, és esélyt kapjon arra, hogy kiválassza a blokkokat a lánchoz, a felhasználónak meg kell kockáztatnia vagy zárolnia kell a blokklánc tokenjeit egy adott intelligens szerződésben. A részvételi esélyét a megtett kriptovaluta mennyisége határozza meg.
Azok a felhasználók, akik rosszindulatúan cselekszenek vagy megszegik a lefektetett szabályokat, büntetésből elveszíthetik részesedésüket. A PoS-algoritmus számos egyéb meghatározó tényezőt alkalmaz annak elkerülésére, hogy csak a leggazdagabb csomópontokat részesítsék előnyben, amelyek közül néhány magában foglalja a tiszta véletlenszerűséget vagy azt, hogy egy csomópont hányszor tétbe helyezett érméket.
d. Jutalomosztás
A PoW konszenzusos mechanizmusához hasonlóan a sikeres blokkot ajánló felhasználók blokkjutalmat kapnak, utalva a blokklánc kriptovalutájára. Mindazonáltal, mivel az érmék tulajdonlása határozza meg a választást, egyes kriptovaluta tőzsdék tétszolgáltatásokat kínálnak úgy, hogy a rendszeres kifizetésekért cserébe téteket helyeznek el a felhasználók nevében.
PoW vs. PoS: Hová tart a jövő?
A munka bizonyítása és a tét igazolása blokklánc konszenzus-algoritmusainak ítélete az, hogy mindkettő eltérően működik ugyanazon cél elérése érdekében. Mivel azonban a részesedés igazolása még viszonylag új a piacon, méltánytalan lehet megítélni, hogy közülük melyik a nyerő.
A PoW a hagyományos konszenzusos mechanizmus a legtöbb eredeti blokkláncban, mint például a Bitcoin és az Ethereum. Az Ethereum azonban egy új PoS protokoll elfogadásán dolgozik, hogy bemutassa a kialakulóban lévő konszenzusos módszerben rejlő lehetőségeket.
A PoW konszenzus mechanizmusa kiállta az idő próbáját, és bebizonyította, hogy a blokklánc biztosításának egyik módja. Ez azonban negatívan befolyásolta a hálózat méretezhetőségét, ami hátrányosan érinti a tranzakciókat. Manapság az egyének ritkán kapnak lehetőséget a bányászatra, mivel a hatalmas számítási teljesítménnyel rendelkező nagy, központosított bányászati szervezetek átvették az irányítást, így a kapcsolódó költségek fenntarthatatlanok.
A PoS algoritmus ezzel szemben energiahatékonyabb, az alatta lévő hálózatok pedig nagyobb skálázhatóságot és hatékonyabb tranzakciókat élveznek. A mechanizmus azonban kisebb biztonságot nyújt a résztvevők által megkötött kriptovaluták számára.
Következtetés
A PoS azért jött, hogy orvosolja a PoW mechanizmusban rejlő hibákat, és természetesen az energiahatékonysági oldalon is virágozzon. Mindazonáltal mindkét blokklánc konszenzus-algoritmus a belátható jövőben létezhet, tekintve, hogy a Bitcoin megragadt a PoW-nál, míg az Ethereum a PoS felé gravitál.
Érdemes lehet olvasni a blokklánc csomópontokról is.