Hvad er en Blockchain-konsensusalgoritme? – Cryptopolitan

Ethvert centraliseret system, såsom en database, der indeholder væsentlige oplysninger om ægteskabslicenser i en jurisdiktion, kræver en centraliseret administrator med bemyndigelse til at vedligeholde og opbevare databasen. Det er den centrale myndigheds ansvar, som i sidste ende er ansvarlig for at føre nøjagtige optegnelser, at foretage eventuelle ændringer, såsom tilføjelse, fjernelse eller opdatering af navnene på dem, der har opfyldt kravene til visse tilladelser.

Offentlige blockchains, der er decentrale og selvregulerende, kan fungere på globalt plan uden central autoritet. Et stort antal personer bidrager til dem ved at hjælpe med at validere og autentificere blockchain-baserede transaktioner gennem blokmining.

Blockchain konsensus algoritme

Blockchain-teknologien ændrer hurtigt den måde, vi interagerer med data og finansverdenen på. En af nøglekomponenterne, der gør blockchain-systemer pålidelige og sikre, er konsensusalgoritmen. I denne artikel vil vi undersøge, hvad en blockchain-konsensusalgoritme er, og hvordan den fungerer.

En konsensusalgoritme er et sæt regler, der følges af alle deltagere i et blockchain-netværk for at opretholde enighed om tilstanden af ​​den delte hovedbog. Det er mekanismen, der sikrer, at alle noder i netværket har det samme overblik over dataene, og at transaktioner valideres og tilføjes blockchainen på en sikker og decentral måde.

Typer af blockchain-konsensusalgoritme

Blockchain-konsensusalgoritmer har en lang og varieret historie. Den tidligste inkarnation af proof-of-work (PoW) blev brugt til at sikre Bitcoin, hvor Satoshi Nakamoto introducerede konceptet i 2008. Andre konsensusalgoritmer såsom Proof-of-Stake (PoS) og Delegated Proof-of-Stake (DPoS) er siden dukket op og tilbyder alternativer til PoW. Hver af disse algoritmer tilbyder særskilte fordele og ulemper, hvilket sikrer, at udviklere har en række muligheder, når de vælger en konsensusmekanisme til deres blockchain. I sidste ende er hver konsensusalgoritme unik for det netværk, der bruger den, og at vælge den rigtige kan have stor indflydelse på både hastigheden og sikkerheden af ​​et kryptovaluta-netværk. Nogle af de mest almindeligt anvendte konsensusalgoritmer inkluderer:

- Proof-of-Work (PoW)

- Proof-of-Stake (PoS)

-Delegeret bevis-af-indsats (DPoS)

-Proof-of-History (PoH)

-Byzantinsk fejltolerance (BFT)

-Directed Acyclic Graph (DAG)

Bevis for arbejde (PoW)

Proof-of-Work er en konsensus-algoritme, der først blev introduceret med skabelsen af ​​Bitcoin i 2009. Den er designet til at være beregningsintensiv, hvilket kræver, at noder udfører komplekse matematiske beregninger for at validere transaktioner og tilføje dem til blockchain. Den første node, der løser beregningen og finder den rigtige løsning, belønnes med et vist antal tokens eller kryptovaluta.

Det beregningsmæssige arbejde, der udføres af noderne, kaldes minedrift. Processen med minedrift er med til at sikre netværkets sikkerhed ved at gøre det vanskeligt for en enkelt node at manipulere dataene på blockchain. Ideen bag Proof-of-Work er, at jo mere computerkraft der føjes til netværket, jo mere sikkert bliver det.

Proof-of-Work er en meget sikker og pålidelig konsensusalgoritme, men den har flere ulemper. Det kræver en stor mængde computerkraft og energi, hvilket kan være dyrt og miljøbelastende. Derudover kan minedriftsprocessen være langsom og ineffektiv, hvilket fører til langsomme transaktionstider og øgede gebyrer. Kryptovalutaer, der bruger PoW, inkluderer Bitcoin (BTC), dogecoin (DOGE), Litecoin (LTC), Monero (XMR) og Zcash (ZEC).

Bevis for indsats (PoS)

Proof-of-Stake er en nyere konsensusalgoritme, der blev udviklet som et alternativ til Proof-of-Work. I stedet for at kræve, at noder udfører komplekse beregninger, er Proof-of-Stake afhængig af noder, der har en vis mængde tokens eller cryptocurrency som sikkerhed. Denne sikkerhed bruges til at validere transaktioner og tilføje dem til blockchain.

Valideringsprocessen i Proof-of-Stake er meget hurtigere og mere energieffektiv end Proof-of-Work. Noder er tilfældigt udvalgt for at validere transaktioner, og jo flere tokens de har, jo større er sandsynligheden for, at de bliver valgt. Dette tilskynder noder til at holde flere tokens og opretholde netværkets sikkerhed.

Proof-of-Stake er et lovende alternativ til Proof-of-Work, men det er ikke uden sine egne ulemper. Nogle mennesker hævder, at det er mindre sikkert end Proof-of-Work, da valideringsprocessen ikke er så decentraliseret. Der er også mulighed for, at en enkelt enhed besidder en stor procentdel af tokens, hvilket kan føre til centralisering af netværket. Nogle kryptovalutaer, der bruger bevis på indsats er Ethereum (ETH), Tezos (XTZ), EOS (EOS), og Cardano (ADA).

Delegeret bevis for indsats (DPoS)

Delegeret Proof-of-Stake er en variant af Proof-of-Stake, der blev udviklet til at løse nogle af udfordringerne forbundet med standard Proof-of-Stake-algoritmen. I DPoS vælges noder til at validere transaktioner og tilføje dem til blockchain baseret på antallet af stemmer, som de modtager fra andre noder i netværket. Tanken bag DPoS er, at noderne med flest stemmer er de mest pålidelige og pålidelige, og derfor bør de være ansvarlige for at validere transaktioner.

DPoS er en hurtig og effektiv konsensusalgoritme, da den kun kræver et lille antal noder for at validere transaktioner. Det anses dog også for mindre sikkert end Proof-of-Work eller Proof-of-Stake, da valget af validerende noder er baseret på antallet af stemmer, de modtager, snarere end på mængden af ​​computerkraft eller tokens, som de holde. Nogle DPoS-krypteringer er Tron (TRX), EOS (EOS) og Steem (STEEM)

Proof-of-History (PoH)

Proof-of-History (PoH) er en konsensusalgoritme, der søger at give et alternativ til traditionelle blockchain-teknologier. Ved at inkorporere selve tiden i blockchainen er Proof-of-History (PoH) en konsensusmekanisme, der reducerer byrden på netværksknuder under blokbehandling. Noder har deres egne interne ure, som bruges til at validere tid og hændelser. Proof-of-History er stadig i sine tidlige udviklingsstadier, og det er endnu ikke meget brugt i kryptovalutaindustrien. Proof of History-algoritmen bruges kun på Solana blockchain. På grund af dette er netværket ekstremt skalerbart og håndterer op til 60,000 transaktioner i sekundet.

Byzantinsk fejltolerance (BFT)

BFT-konsensusalgoritmer er designet til at nå konsensus i et blockchain-netværk, selvom nogle noder er upålidelige eller handler ondsindet. De bruges almindeligvis i godkendte blockchain-netværk, hvor alle noder er kendte og har tillid til, i modsætning til offentlige blockchain-netværk, hvor noder er anonyme og ikke har tillid til.

Den mest populære BFT-konsensusalgoritme kaldes Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). PBFT fungerer ved at have en udpeget ledernode, kendt som en primær, som er ansvarlig for at indsamle og udsende transaktioner til alle andre noder i netværket. Hver node i netværket verificerer transaktionerne og sender en besked til den primære om enten at godkende eller afvise transaktionerne. Når mere end to tredjedele af noderne har godkendt transaktionerne, kan den primære tilføje transaktionerne til blockchain.

Bevis for vigtighed

Bevis for vigtighed er en metode til at validere en nodes bidrag til et kryptovaluta-netværk og optjene retten til at generere nye blokke. En fordel ved PoI i forhold til andre konsensusalgoritmer er, at det giver mulighed for en mere retfærdig fordeling af belønninger i netværket. I modsætning til PoW, som belønner noder udelukkende baseret på deres beregningsevne, eller PoS, som belønner noder udelukkende baseret på antallet af tokens, de har, tager PoI højde for en række faktorer, der bidrager til netværkets generelle sundhed og velvære .

Hvorfor kryptovalutaer bruger konsensusmekanismer

Kryptovalutaer har brug for konsensusalgoritmer for at sikre, at netværket er sikkert, pålideligt og troværdigt. Konsensusalgoritmer gør det muligt for netværksknuder at blive enige om gyldigheden af ​​transaktioner, hvilket sikrer, at alle deltagere er enige om blockchainens tilstand. Dette hjælper med at forhindre dobbeltforbrug, ondsindede aktiviteter og andre sikkerhedsproblemer i at opstå på et kryptovaluta-netværk. Det sikrer også, at transaktioner behandles hurtigt og effektivt, så de kan bekræftes rettidigt. Endelig hjælper konsensusalgoritmer med at tilskynde brugerne til at forblive engageret i netværket ved at give belønninger for at validere transaktioner eller vedligeholde deres noder.

Bundlinie

Sammenfattende er blockchain-konsensusalgoritmen en hjørnesten i blockchain-teknologien, der giver grundlaget for tillid og sikkerhed, som hele blockchain-økosystemet er bygget på. Det er ansvarligt for at verificere transaktioner, skabe nye blokke og opretholde konsensus mellem noder i netværket. Med sin decentraliserede og manipulationssikre karakter giver konsensusalgoritmen tillid og gennemsigtighed til brugerne af blockchain. Innovationen og udviklingen af ​​blockchain-konsensusalgoritmer fortsætter, efterhånden som udviklere søger at skabe algoritmer, der er mere energieffektive, skalerbare og sikre. Det er et felt i konstant udvikling, så vi kan forvente at se mange spændende fremskridt i de kommende år.