Час читання: 5 протокол
Технологія блокчейн з мережею вузлів, на яких побудовані криптовалюти, не процвітала б без механізмів консенсусу. Вони стосуються методологій, які використовуються в мережі блокчейн для досягнення згоди (консенсусу) і довіри в децентралізованій мережі комп’ютерів. Механізми консенсусу блокчейну відіграють важливу роль у забезпеченні безпеки та продуктивності мережі.
Першим консенсусним протоколом був Proof of Work або PoW, який характеризувався енергоємністю та високою обчислювальною потужністю для розв’язання складних головоломок, щоб утримувати вузли мережі в ладі та карбувати нові біткойни. Крім того, для обробки транзакцій потрібно більше часу. Перша мережа блокчейн, Bitcoin, все ще використовує протокол PoW.
Попит на низькоенергоємний механізм призвів до Proof of Stake або PoS. На відміну від Алгоритм консенсусу PoW, PoS передбачає розміщення необхідної кількості криптовалюти в мережі для підтримки загальнодоступної книги. Мережа Ethereum популяризувала PoS. Хоча він має перевагу над PoW, він заохочує накопичувати. Крім того, основні власники токенів мають вищі шанси підписати нові блоки.
Пояснення механізмів консенсусу
Алгоритми консенсусу в децентралізованій мережі, як-от біткойн, подібні до центрального органу в централізованій системі, що відповідає за ведення бази даних компанії. Різниця тут полягає в тому, що блокчейн працює без єдиної сутності. Блокчейни створені для зберігання, трансакцій та передачі інформації без централізованої влади. Оскільки децентралізована мережа є загальнодоступною, їй потрібен безпечний, справедливий і надійний механізм для перевірки та аутентифікації всіх транзакцій у ланцюжку. Це те, що робить механізм консенсусу.
Механізм консенсусу гарантує, що всі вузли в мережі синхронізовані та узгоджені. Він становить правила, які підтверджують внески учасників або вузлів у блокчейні. Усі учасники повинні погодитися з угодою про книгу. Протоколи консенсусу забезпечують безперебійну роботу блокчейну, і це робить їх незамінними.
Технологія блокчейн, що динамічно розвивається, привела до уваги кілька механізмів. Від Proof of Work в Bitcoin до Proof of Stake в Ethereum 2.0, протягом багатьох років було розроблено кілька важливих протоколів консенсусу, щоб максимально підвищити ефективність транзакцій блокчейну та запису інформації між розподіленими комп’ютерами.
Тут ми аналізуємо різні типи протоколів за межами PoW і PoS та їх переваги.
Інші основні типи консенсусних механізмів блокчейну
За словами співзасновника Ethereum Віталіка Бутеріна, блокчейн базується на трьох фундаментальних концепціях, також відомих як Trilemma – масштабованість, безпека та децентралізація. Розробники повинні включити ці три атрибути в ДНК мережі, щоб максимізувати ефективність і продуктивність. Прагнучи збалансувати ці атрибути, розробники мережі розробили різні протоколи. Давайте розглянемо їх нижче.
Доказ ємності
Proof of Capacity — це один із нових протоколів, створених мережевими розробниками. PoC використовує простір на жорсткому диску для аутентифікації транзакцій замість енергії. Він дозволяє спільно використовувати простір пам'яті пристрою учасника в мережі. Чим більше об'єм пам'яті на пристрої майнера, тим більше прав має вузол в мережі.
Доказ ємності також відомий як криптовалюта Proof of Space. SpaceMint і Permacoin використовують протокол консенсусу.
Доказ діяльності (PoA)
Proof of Activity є одним з найефективніших алгоритмів, оскільки він поєднує PoW і PoS. Цей гібридний механізм консенсусу дозволяє мережевим майнерам і валідаторам, які є власниками токенів, майнити та стекувати токени для аутентифікації блоків. У PoA мережеві майнери борються з видобутком нових блоків за винагороду за токен, але блоки не мають транзакцій. Натомість це пусті шаблони з назвою транзакції та адресою винагороди.
Заголовок транзакції вибирає вузол випадковим чином для підтвердження блоку в книзі. Плата за мережу потім розподіляється між учасниками мережі. Цей механізм консенсусу знижується ризики кібератак більш ніж на 50%, що робить неможливим передбачити ознаку вузла або підтвердити наступний блок у книзі.
Однак механізм все ще вимагає значної енергії для видобутку, оскільки він використовує PoW. Крім того, власники зі значною кількістю жетонів мають вищі шанси підписати блоки та отримати винагороду. Блокчейн Decred використовує PoA.
Доказ авторитету
Proof of Authority використовує структуру, засновану на репутації, для перевірки транзакцій і додавання нових блоків. Інші учасники мережі вибирають ці валідатори для підтримки системи. Як правило, ці валідатори є інституційними інвесторами з довгостроковими інтересами та інвестиціями в мережу та погодилися розкрити свою соціальну ідентичність.
Найбільша критика цього механізму полягає в тому, що він є напівцентралізованим, оскільки надає перевагу певній групі людей. Через це багато публічних децентралізованих мереж вважають його несумісним. VeChain використовує PoA.
Доказ історії (PoH)
Солана використовує Доказ історії. Алгоритми PoH функціонують через вбудований запис, який показує всі транзакції в ланцюжку. На відміну від інших механізмів консенсусу, які вимагають колективної угоди для перевірки транзакцій, кожен валідатор у блокчейні підтримує свій годинник, записуючи час повідомлення у функцію затримки, що перевіряється SHA-256, VDF. Таким чином, затримки в мережі обходяться. Ось як Solana може досягти своєї надзвичайної швидкості транзакцій.
Інші механізми консенсусу виникли внаслідок змішування двох алгоритмів: підтвердження важливості від PoS, підтвердження сховища (залежно від даних) від PoC і доказ внеску від PoS.
Дорога попереду
Еволюція технології блокчейн породила безліч механізмів консенсусу. У міру того, як технологія буде розширюватися та розвиватися, криптопростір стане свідком більш чудових ітерацій у консенсусних протоколах.
Механізми консенсусу блокчейну ефективно працюють із смарт-контрактами. Смарт-контракти — це виконувані програми, які працюють на блокчейнах. Ця програма визначає правила та угоди та забезпечує їх виконання за допомогою письмового коду. Хоча їх можна стерти за замовчуванням, вони можуть бути використані, якщо не пройшли належний аудит.
Ми бачили випадки, коли криптоплатформи зламалися. Ці Хаки DeFi стали поширеними через ідентифікаційну помилку в смарт-контрактах. Хакери використовують цю лазівку, щоб вкрасти кошти. Найпоширенішими жертвами є блокчейни, які використовують PoS і PoA (Proof of Activity).
Проекти DeFi, створені в цих мережах, можуть бути захищені від злому, якщо їх ретельно перевірять досвідчені фірми безпеки, як-от QuillAudits. Ця компанія використовує ефективний підхід для перевірки рівня безпеки смарт-контракту. Після виявлення вразливості QuillAudits рекомендує найкращий спосіб захисту проекту та також контролює його.
Ви можете звернутися до QuillAudits тут якщо вам потрібна допомога в аудиті безпеки вашого проекту.
Зверніться до QuillAudits
QuillAudits забезпечує ефективний аудит смарт-контрактів. Якщо вам потрібна допомога в аудиті смарт-контрактів, не соромтеся звертатися до наших експертів тут!
Слідкуйте за QuillAudits для отримання додаткових оновлень.
Twitter | LinkedIn | Facebook | Telegram
Повідомлення Механізми консенсусу в блокчейні за межами PoW і PoS вперше з'явився на Блог.quillhash.
