Algoritmer og protokoller som bruges i Blockchain – crypto.news

Der er næppe nogen komponenter i blockchain, der er vigtigere end algoritmer og protokoller. En mere definitiv sætning for begge ville være "de er motorerne bag blockchain". Da Bitcoin blev introduceret til verden i 2009, blev udtryk som konsensusprotokol mere almindelige for offentligheden. Det er den eneste måde, hvorpå decentrale systemer kan blive enige om at køre en proces.

Definition af nøglebegreber

Først og fremmest, hvad er en algoritme? Hvad er en protokol? En algoritme refererer til et sæt regler eller processer, der skal følges under en proces med at løse problemer som beregninger. De er for det meste anvendelige i, men ikke begrænset til, computere.

En protokol på den anden side er den fastsatte procedure eller system af regler, der styrer implementeringen af ​​noget. En konsensusprotokol er igen beregnet til at styre, hvad en blockchain skal indeholde på et givet tidspunkt. Det vigtigste af det, der bestemmes, er, om en blok, der tilføjes, er den, som alle noder i netværket er enige om. Begreberne konsensusprotokol og konsensusalgoritme kan bruges i flæng.

Konsensusprotokollen/Konsensusalgoritmen 

Som det er blevet fastslået, spiller en konsensusprotokol en nøglerolle i at bestemme, hvilke blokke der føjes til en blockchain. Det er denne bestemmelse via aftaler fra alle noder i blockchain-netværket, der omtales som netværket, der verificerer en transaktion. 

Processen er uundværlig for blockchain, der fungerer som et system af decentraliserede hovedbøger. Det er også det, der sikrer blockchainens integritet, hvilket gør det meget vanskeligt for en skuespiller at snyde eller hacke systemet. Man skal slå 51% angrebsreglen for at kunne ændre en blokering og snyde systemet. Det er højst usandsynligt, især for ethvert større blockchain-netværk, da man skal kontrollere tusindvis af computerknudepunkter ad gangen. Det er dog ikke en umulighed.

De vigtigste typer af konsensusprotokoller

Der er dog ingen ensartet konsensusprotokol derude. Selve rummet har opnået enorme innovationer og ændringer gennem årene. Hver ny konsensusprotokol giver blockchain dens karakteristika og til tider en fordel i forhold til tidligere blockchain-systemer. Nøgle blandt kanterne er, hvordan blockchain løser angrebssårbarheden på 51 %, eller hvordan man forbedrer transaktionshastigheden. Nedenfor er de to hovedtyper af konsensusprotokoller.

Bevis for arbejde

Konsensusprotokollen for bevis på arbejde var den første, der blev brugt i blockchain, efter at have været i de første blockchains som Bitcoin og Litecoin. Protokollen fungerer til at validere transaktioner via beregning af hashværdier. 

For at beregne en hashværdi skal en minearbejder løse et vanskeligt kryptografisk puslespil. Et vist antal efterfølgende nuller fundet i hash-værdien er, hvad processen sigter mod. Det tal, der genererer hash-værdien med det angivne antal efterfølgende nuller i hash-funktionen, omtales som nonce.

Konsensusprotokollen er designet til tilladelsesløse offentlige hovedbøger. For at nå en konsensus udnyttes beregningskraften fra noderne i systemet til at løse et kryptografisk puslespil og generere hasherne. 

Blokke er arrangeret lineært, hver repræsenterer en gruppe af transaktioner. Hver transaktion i blokken er valideret og digitalt signeret ved hjælp af hver brugers private og offentlige nøgler.

ulempe

PoW er meget krævende, hvad angår strøm. Processen med at udvinde Bitcoin bruger for eksempel mere strøm end Republikken Argentina. Andre nyere protokoller er mindre strømkrævende i sammenligning.

Bevis for indsats

Protokollen for bevis på indsats er også blandt de ældste, der bruges i blockchain. Ethereum, som er den næststørste blockchain, markerede fremkomsten af ​​topspillere, der valgte protokollen. 

I modsætning til bevis for arbejde, genereres ingen hashes af minearbejdere. For at validere en transaktion får hver minearbejder tildelt en blok. De skal til gengæld afsætte en bestemt del af deres kryptobeholdning for at begynde at validere. Processen er kendt som staking, deraf navnet bevis på indsats. Ved succesfuld validering af en transaktion tildeles minearbejderen den krypto, de tidligere havde satset, samt transaktionsgebyrer.

Minearbejderne, der udfører valideringen, er udvalgt i henhold til deres økonomiske indsats i blockchain-netværket. Ved at gøre det kan protokollen decentralisere minecentre samt give enhver deltager i blockchain en indsatsmulighed. For stort elforbrug er begrænset.

ulempe

PoS øger sikkerhedssårbarhederne. En angriber skal kontrollere lidt over 50 % af alle noder sammenlignet med 51 % i PoW. Der er også mulighed for et bestikkelsesangreb. En angriber kan fortryde et offers transaktion og derefter bestikke angribere for at validere transaktionen.

Andre anvendelser af algoritmer og protokoller i Blockchain

Mens konsensusprotokoller er den primære anvendelse af protokoller og algoritmer i en blockchain, er der andre anvendelsestilfælde. Den første er, når du udfører handler. Krypto-handelsalgoritmer udfører handelsordrer ved hjælp af automatiserede handelsinstruktioner. Instruktionerne er forprogrammeret og designet til at tage højde for vigtige variabler som tid, handelsvolumen og priser.

Den anden brug af algoritmer er i form af smarte kontrakter. De er selvudførende kontrakter mellem to parter og er skrevet direkte ind i programmets kode. De er uundværlige i det decentraliserede finansområde, som tilfældigvis er det mest levende rum i blockchain i øjeblikket. Det er ansvarligt for oprettelsen af ​​tokens og deres omfattende innovationer såsom Non-Fungible Tokens (NFT'er)

Take Away

Algoritmer og protokoller er måske det vigtigste aspekt af kryptovalutaer. De danner rygraden i de mest basale blockchain-operationer.

Via konsensusprotokoller bestemmer algoritmer og protokoller, hvordan transaktioner valideres af det store netværk af decentrale noder. De forbedrer sikkerheden for selve blockchainen og gør den manipulationssikker. De to vigtigste konsensusprotokoller, bevis for arbejde og bevis for indsats, er godt forklaret. Der findes mange flere, såsom bevis for rum, bevis for forløbet tid osv.

Handelsalgoritmer og smarte kontrakter repræsenterer de andre måder, hvorpå algoritmer er afgørende for blockchains. En sådan viden er afgørende for enhver, der er interesseret i Blockchain-teknologi.