Blockchain vienprātība attiecas uz vienošanos starp blokķēdes tīkla dalībniekiem par blokķēdes pašreizējo stāvokli. Šis vienprātības mehānisms ir ļoti svarīgs blokķēdes tehnoloģijas drošai darbībai un ir pamats uzticēšanās tīklam.
Blokķēdes tehnoloģijā tiek izmantoti vairāki vienprātības algoritmu veidi, katram no kuriem ir unikālas īpašības un kompromisi. Apskatīsim visbiežāk izmantotos konsensa algoritmus un paskaidrosim, kas padara katru no tiem unikālu.
Darba pierādījums
Darba pierādījums ir sākotnējais vienprātības algoritms, ko izmanto blokķēdes tehnoloģijā, kas pirmo reizi tika ieviests Bitcoin blokķēdē. PoW dalībnieki sacenšas, lai atrisinātu sarežģītu matemātisko mīklu, un pirmais, kurš to atrisina, var pievienot nākamo bloku blokķēdei. Šo procesu sauc par ieguvi, un kalnracis tiek apbalvots ar noteiktu skaitu žetonu par saviem centieniem.
Priekšrocības:
• PoW ir drošs, un gadu gaitā ir pierādīts, ka tas ir uzticams vienprātības mehānisms.
• Tā ir izturīga pret 51% uzbrukumiem, kur viena vienība kontrolē vairāk nekā 50% ieguves jaudas un var manipulēt ar blokķēdi.
Trūkumi:
• PoW ir energoietilpīgs un prasa lielu skaitļošanas jaudu, kas rada lielu oglekļa emisiju un augstas izmaksas kalnračiem.
• Tīkls var būt lēns un pārslogots, kā rezultātā var rasties augstas transakcijas maksas un lēns apstiprināšanas laiks.
Pierādījums par likmi (PoS)
Proof of Stake (PoS) ir revolucionārs vienprātības mehānisms, kas ļauj blokķēdes tīklam panākt vienprātību par darījumiem, neizmantojot intensīvu skaitļošanas jaudu. Uztveriet to kā godīgāku un ilgtspējīgāku alternatīvu darba apliecinājumam (PoW). Sistēmā PoS validatori tiek izvēlēti, lai apstiprinātu darījumus, pamatojoties uz tiem piederošo akciju apjomu tīklā. Jo lielāka ir validatora likme, jo lielāka iespēja, ka viņš tiks izvēlēts, lai apstiprinātu darījumu bloku. Tas nozīmē, ka atšķirībā no PoW, kur validācija balstās uz skaitļošanas jaudu, PoS validācija balstās uz īpašumtiesībām.
Priekšrocības
• PoS ir daudz energoefektīvāks nekā PoW, samazinot oglekļa emisiju un dalībnieku izmaksas.
• Darījumi tiek apstrādāti daudz ātrāk un par zemākām izmaksām, salīdzinot ar PoW.
Trūkumi
• PoS ir neaizsargāts pret uzbrukumiem “Nothing at Stake”, kur pārbaudītāji nav motivēti rīkoties godīgi, jo viņi neko nezaudē, piedaloties uzbrukumā.
• Tas ir arī pakļauts centralizācijai, kad neliela dalībnieku grupa kontrolē lielu daļu no ielikto marķieru un tādējādi būtiski kontrolē tīklu.
Deleģētais līdzdalības apliecinājums (DPoS)
Deleģētais likmes apliecinājums (DPoS) ir Proof of Stake (PoS) vienprātības mehānisma variants, kas tiek izmantots dažos blokķēdes tīklos. DPoS sistēmā marķieru turētāji balso par ierobežotu skaitu delegātu, kuri ir atbildīgi par darījumu apstiprināšanu un jaunu bloku pievienošanu blokķēdei.
Priekšrocības
• DPoS ir ātrāks un efektīvāks nekā PoW un PoS, un darījumu apstrādes laiks tiek mērīts sekundēs.
• Tas ir demokrātiskāks nekā PoS, jo lieciniekus ievēlē ieinteresētās puses, padarot tīklu decentralizētāku.
Trūkumi
• Tas joprojām ir pakļauts centralizācijai, jo liecinieki var veidot karteļus un vienoties, lai kontrolētu tīklu.
• DPoS var būt arī neaizsargāta pret cenzūru, jo lieciniekiem ir tiesības bloķēt darījumus, izraisot iespējamu tīkla cenzūru.
Bizantijas defektu tolerance (BFT)
Bizantijas kļūdu tolerance (BFT) ir termins, ko izmanto sadalītās sistēmās, lai aprakstītu sistēmas spēju pareizi darboties pat tad, ja daži tās komponenti ir bojāti vai apdraudēti. Blokķēdes tehnoloģijas kontekstā BFT attiecas uz blokķēdes tīkla spēju panākt vienprātību par darījumiem pat tad, ja daži tā mezgli darbojas ļaunprātīgi vai nedarbojas.
Ir vairāki dažādi algoritmi, ko var izmantot, lai sasniegtu BFT blokķēdes tīklā, tostarp praktiskā bizantiešu kļūdu tolerance (PBFT) un deleģētā bizantiešu kļūdu tolerance (DBFT). Šie algoritmi izmanto dažādas metodes, piemēram, balsošanu un replikāciju, lai panāktu vienprātību par darījumiem pat tad, ja mezgli ir bojāti vai bojāti.
Priekšrocības
• BFT ir ātra un efektīva, un darījumi tiek apstiprināti reāllaikā.
• Tas ir drošs un izturīgs, jo var paciest līdz pat vienas trešdaļas dalībnieku tīkla neveiksmi un joprojām saglabāt vienprātību.
Trūkumi
• BFT ir piemērots tikai atļautiem blokķēdes tīkliem, jo visiem dalībniekiem ir jābūt zināmiem un uzticamiem.
• Tas ir neaizsargāts pret cenzūru, jo dalībnieki ar ievērojamām balsstiesībām var bloķēt darījumus un manipulēt ar tīklu.
Citi populāri blokķēdes vienprātības mehānismi ietver:
Darbības apliecinājums (PoA)
Darbības apliecinājums (PoA) ir hibrīds vienprātības mehānisms, kas apvieno gan Proof of Work (PoW) un Proof of Stake (PoS) elementus, lai nodrošinātu blokķēdes tīklu. PoA bloki tiek izveidoti, kombinējot ieguvi (PoW) un stakeru (PoS) validāciju. Procesa PoW daļa ietver kalnračus, kas risina sarežģītas matemātiskas problēmas, lai apstiprinātu darījumus un pievienotu tos blokķēdei. PoS daļa ietver stakerus, kuriem ir noteikts tīkla marķieru daudzums, kas apstiprina kalnraču izveidotos blokus.
Svarīguma apliecinājums (POI)
Svarīguma pierādījums (PoI) ir vienprātības mehānisms, ko izmanto dažos blokķēdes tīklos, lai noteiktu, kuriem mezgliem ir tiesības apstiprināt darījumus un pievienot tos blokķēdei. Atšķirībā no Proof of Work (PoW) un Proof of Stake (PoS), PoI ņem vērā ne tikai skaitļošanas jaudu vai marķieru turējumus, bet arī citus faktorus, kas parāda mezgla nozīmi tīklā. PoI katram mezglam tiek piešķirts svarīguma rādītājs, kurā tiek ņemti vērā dažādi faktori, piemēram, mezglā esošo marķieru skaits, mezgla veikto darījumu biežums un vērtība, kā arī kopējā tīkla aktivitāte. Mezgli ar augstākiem svarīguma rādītājiem, visticamāk, tiks atlasīti, lai apstiprinātu darījumus un pievienotu blokus blokķēdei.
Jaudas apliecinājums (PoC)
Proof of Capacity (PoC) ir vienprātības mehānisms, ko izmanto dažos blokķēdes tīklos, lai apstiprinātu darījumus un pievienotu tos blokķēdei. Atšķirībā no Proof of Work (PoW) un Proof of Stake (PoS), kas attiecīgi paļaujas uz skaitļošanas jaudu un marķieru turēšanu, PoC izmanto mezgla cietā diska vietu, lai noteiktu tā spēju apstiprināt darījumus. Galvenā PoC priekšrocība ir tā, ka tas samazina enerģijas patēriņu salīdzinājumā ar PoW, jo tas balstās uz krātuvi, nevis skaitļošanas jaudu. Tomēr tas arī padara PoC neaizsargātāku pret centralizāciju, jo mezgliem ar lielāku cietā diska ietilpību var būt priekšrocības salīdzinājumā ar mazākiem mezgliem.
Apdeguma pierādījums (PoB)
Apdeguma pierādījums (PoB) ir vienprātības mehānisms, ko izmanto dažos blokķēdes tīklos, lai apstiprinātu darījumus un pievienotu tos blokķēdei. PoB mezgli “sadedzina” vai iznīcina noteiktu daudzumu marķieru, efektīvi izņemot tos no apgrozības, lai demonstrētu savu uzticību tīklam un palielinātu viņu izredzes tikt atlasītiem, lai apstiprinātu darījumus. PoB ideja ir tāda, ka mezgli, kas ir gatavi upurēt savus marķierus, lai nodrošinātu tīklu, visticamāk, būs godīgi un uzticami. Kad mezgls sadedzina marķierus, tas saņem proporcionālu daudzumu “ieguves jaudas”, kas nosaka tā izredzes tikt atlasītam, lai apstiprinātu darījumus un pievienotu blokus blokķēdei.
Bottomline
Vienprātības jēdziens ir būtisks jebkuras blokķēdes sistēmas aspekts. Dažādiem vienprātības mehānismiem, piemēram, darba pierādījums, likmju pierādījums, deleģētais likmes apliecinājums un citiem, ir izšķiroša nozīme blokķēdes tīkla drošības, decentralizācijas un efektivitātes nodrošināšanā. Katram vienprātības mehānismam ir savas unikālas iezīmes un kompromisi, tādēļ lietotājiem ir svarīgi rūpīgi izvērtēt savas iespējas, pirms izvēlas savām vajadzībām piemērotāko. Pastāvīgi attīstoties blokķēdes tehnoloģijai, iespējams, ka nākotnē parādīsies jauni un uzlaboti vienprātības mehānismi, kas vēl vairāk paplašina decentralizēto sistēmu iespējas.
Avots: https://www.cryptopolitan.com/explained-types-of-blockchain-consensus/