Kas ir galīgums blokķēdē, un kāpēc tas ir svarīgi?

Izpratne par galīgumu blokķēdē

Galīgums blokķēdē attiecas uz negrozāmu darījuma vai darījumu bloka apstiprinājumu.

Parastās finanšu sistēmās, kad darījums ir apstiprināts, to nevar atsaukt. Tāpat galīguma sasniegšana blokķēdes tīklā nodrošina, ka darījums ir pastāvīgs un to nevar mainīt pēc tam, kad tas ir pievienots blokķēdei. Lai blokķēde būtu droša un autentiska, šī koncepcija ir ļoti svarīga.

Galīgums tiek sasniegts, blokķēdes tīklam izmantojot vienprātību. Dažādos blokķēdes tīklos tiek izmantoti dažādi vienprātības algoritmi, katram no kuriem ir unikāla darījumu apstiprināšanas un galīguma nodrošināšanas metode, piemēram, darba pārbaude (PoW), likmju pārbaude (PoS) vai praktiska Bizantijas kļūdu tolerance.

Nobeiguma veidi blokķēdē

Blokķēdes galīgums var būt varbūtējs, ekonomisks, tūlītējs, beznosacījuma vai saistīts ar visu blokķēdes stāvokli.

Blokķēdē ir dažādi galīguma veidi, no kuriem katrs raksturo noteiktu noteiktības un neatgriezeniskuma pakāpi attiecībā uz darījumiem un blokiem. Galvenie blokķēdes galīguma veidi ir šādi:

Varbūtības galīgums

Vairumā blokķēdes sistēmu, īpaši tajās, kurās tiek izmantota PoW vienprātība, piemēram, Bitcoin, galīgums ir ticams. Darījuma atcelšanas iespējamība samazinās eksponenciāli, ja apstiprinātajam darījumam pēc tam, kad tas ir iekļauts blokā, tiek likti bloki.

Ekonomiskais galīgums

Ekonomiskā galīguma koncepcija bieži tiek saistīta ar PoS sistēmām. Darījums tiek uzskatīts par galīgu ekonomiskā galīguma ziņā, ja tā atgriešana būtu finansiāli neizdevīga. Sistēmā PoS validatoriem vai mezgliem ir jānodrošina līdzdalība kā nodrošinājums, noteikts kriptovalūtas daudzums. Ja viņi apstiprina viltotus darījumus, viņi riskē zaudēt savu daļu, padarot ļaunprātīgu rīcību ekonomiski neracionālu.

Tūlītēja galīgums

Ripple tīkls piedāvā gandrīz tūlītēju galīgumu, nodrošinot, ka, tiklīdz darījums ir reģistrēts virsgrāmatā, tas tiek nekavējoties apstiprināts un neatgriezenisks. Darījumus apstiprina 150 pārbaudītāji. Šie pārbaudītāji var nopelnīt vietu Ripple unikālo mezglu sarakstā, kurā ir 35 pārbaudītāji.

Beznosacījumu galīgums

Kad darījums ir apstiprināts, tas tiek uzskatīts par pilnībā un bez nosacījumiem galīgu. Darījums nekādā gadījumā nevar tikt atsaukts. Var būt grūti panākt beznosacījumu galīgumu, un bieži vien ir nepieciešama spēcīga centralizācijas pakāpe vai unikāla vienprātības metode.

Valsts galīgums

Dažās blokķēdes sistēmās galīgums attiecas uz pilnīgu blokķēdes stāvokli, nevis tikai uz darījumiem. Stāvokļa pāreju (blokķēdes stāvokļa izmaiņas, piemēram, transakciju vai viedā līguma izpildi) nevar mainīt vai atcelt, kad tā ir pabeigta. Tādām lietojumprogrammām kā viedie līgumi, kur visa lietojumprogrammas stāvokļa precizitāte ir ļoti svarīga, ir svarīgi panākt stāvokļa galīgumu.

Kāpēc galīgumam ir nozīme blokķēdē?

Blokķēdes galīgums nodrošina nepieciešamo pārliecību par darījuma derīgumu un noturību, padarot to par tehnoloģijas uzticamības un funkcionalitātes pamatkoncepciju.

Galīgums nodrošina augstu drošības un uzticības līmeni sistēmai, kas nodrošina, ka pēc darījuma apstiprināšanas to nevar mainīt vai atsaukt. Pārbaudot, vai darījums ir likumīgs un reģistrēts blokķēdē, galīgums novērš dubultu tēriņu problēmu, kas nozīmē, ka vienu un to pašu digitālo līdzekli var izmantot vairāk nekā vienu reizi. 

Divkārši tēriņi var rasties, piemēram, ja kādam būtu viens Bitcoin (BTC) un viņš mēģinātu to pārsūtīt divos atsevišķos darījumos uz diviem dažādiem uztvērējiem. Garantējot galīgumu, blokķēdes tehnoloģija neļauj tam notikt. Kad darījums ir apstiprināts un reģistrēts blokķēdē, digitālais aktīvs tiek uzskatīts par iztērētu un to nevar izmantot turpmākajos darījumos.

Galīgums ir ļoti svarīgs viedo līgumu kontekstā. Sīkāka informācija par vienošanos starp pircēju un pārdevēju ir tieši iegulta viedajos līgumos, kas ir pašizpildes kods. Galīgums garantē, ka šo līgumu rezultāti ir deterministiski un negrozāmi.

Turklāt galīgums ir veids, kā decentralizētās lietojumprogrammas (DApps) nodrošina to darbību drošumu un uzticamību. Galīgums nodrošina, ka šajās lietojumprogrammās pieņemtie lēmumi un darījumi ir negrozāmi un neatgriezeniski. Turklāt blokķēde attīsta uzticēšanos starp tīkla lietotājiem un dalībniekiem, padarot darījumus galīgus. Lietotāju uzticību sistēmai palielina apziņa, ka darījumi ir neatgriezeniski.

Izaicinājumi, lai sasniegtu galīgumu blokķēdē

Tādas problēmas kā dakšošana, tīkla latentums, viedo līgumu ievainojamības un 51% uzbrukumi neļauj blokķēdes darījumiem sasniegt galīgumu.

Kad blokķēde sadalās vairākos ceļos, notiek dakšošana, veidojot dažādas darījumu vēstures versijas. Šīs atšķirības dēļ vienprātības metode tiek pārbaudīta, tāpēc ir grūti noteikt, kura versija ir likumīga, un aizkavē galīgumu.

Piemēram, domstarpības starp kopienu vai izstrādātājiem var izraisīt nesaskaņas par protokolu atjauninājumiem. Kamēr problēma nav atrisināta, dažādas frakcijas var turpināt atbalstīt PoW blokķēdes, kā rezultātā trūkst galīguma.

Tīkla latentums jeb datu komunikācijas kavēšanās starp mezgliem vēl vairāk sarežģī lietas. Lēni tīkla savienojumi var izraisīt kļūdas darījumu secībā un validācijā, aizkavējot darījumu informācijas izplatīšanu blokķēdes tīklā.

Turklāt viedā līguma ievainojamība var izraisīt neparedzētu uzvedību, ļaujot sliktiem dalībniekiem izmantot to un atsaukt darījumus. Tāpat vienība, kurai PoW blokķēdē ir vairāk nekā 50% no tīkla ieguves jaudas, var mainīt blokķēdes vēsturi un apgriezt darījumus. Tas grauj galīgumu un drošību.

Šo bažu dēļ tiek apdraudēta blokķēdes integritāte, tādēļ izstrādātājiem ir jāievieš stingri konsensa algoritmi un efektīvi tīkla protokoli, lai samazinātu dakšu un latentuma problēmas un garantētu savlaicīgu un drošu darījumu pabeigšanu.

Paņēmieni un vienprātības algoritmi, lai uzlabotu galīgumu

Ilgāki apstiprināšanas periodi, vairākas validācijas un vismodernākie drošības algoritmi, piemēram, Algorand's Pure PoS, delegated PoS (DPoS) un HoneyBadgerBFT, var palīdzēt uzlabot blokķēdes galīgumu.

Viena pieeja ietver ilgāku apstiprināšanas laiku, kas ļauj veikt lielāku skaitu apstiprinājumu, pirms darījums tiek uzskatīts par galīgu. Iespējamība, ka darījums tiks apstiprināts un kļūs neatgriezenisks, ievērojami palielinās, pagarinot laiku, kas nepieciešams vienprātības panākšanai.

Turklāt, izmantojot vairāku apstiprinājumu paņēmienu, kurā darījumus pārbauda daudzi mezgli vai pārbaudītāji, tiek piedāvāts papildu drošības līmenis, nodrošinot plašāku vienprātību un samazinot kļūdu vai ļaunprātīgu uzbrukumu iespējamību.

Turklāt novatoriski konsensa algoritmi, piemēram, Algorand's Pure PoS, DPoS un HoneyBadgerBFT, ir pārveidojuši nozari. Algorand izmanto PoS metodi kopā ar Bizantijas līguma protokolu, lai nodrošinātu ātru un neatgriezenisku darījumu galīgumu. 

Ieviešot uz reputāciju balstītu sistēmu, kurā neliela uzticamu delegātu grupa apstiprina darījumus, DPoS palielina tīkla efektivitāti un galīgumu. Tāpat HoneyBadgerBFT algoritms uzlabo galīgumu un drošību pat ļaunprātīgu mezglu vai tīkla aizkaves gadījumā, panākot asinhronu bizantiešu vienprātību.

Nākotnes tendences un attīstība ātrākas un uzticamākas galīguma sasniegšanā

Būtībā ir nepieciešama daudznozaru stratēģija, kas ietver dažādas vienprātības metodes, progresīvu šifrēšanu un uzlabotu savietojamību, lai nākotnē panāktu ātrāku un uzticamāku galīgumu.

Viena no šādām tendencēm ir hibrīda konsensa modeļu ekspozīcija. Šie hibrīdie konsensa algoritmi cenšas palielināt mērogojamību un veiktspēju, vienlaikus saglabājot spēcīgu drošību, apvienojot dažādu konsensa algoritmu priekšrocības. Projekti ir eksperimentējuši ar PoS metožu iekļaušanu, jo tās patērē ievērojami mazāk enerģijas nekā PoW metodes un paātrina apstiprināšanas laiku.

Turklāt pieaug interese par progresīvām kriptogrāfijas metodēm, piemēram, nulles zināšanu (ZK) pierādījumiem un novatoriskām tehnoloģijām, piemēram, sadalīšanu. Nulles zināšanu pierādījumi uzlabo efektivitāti un privātumu, ļaujot pusēm apstiprināt darījumus, neizpaužot privātu informāciju. Sadalīšana, metode blokķēdes sadalīšanai mazākās, vieglāk pārvaldāmās daļās, samazina mezglu skaitļošanas slodzi un paātrina darījumu apstrādi.

Kvantu skaitļošanas attīstība var padarīt esošās šifrēšanas metodes novecojušas, tādēļ ir jāizveido kvantu izturīgi algoritmi. Lai saglabātu darījumu drošību un galīgumu, saskaroties ar kvantu draudiem, blokķēdes tīkli aktīvi pēta kvantu izturīgus kriptogrāfijas risinājumus.

Vēl viena uzmanība tiek pievērsta tam, kā dažādas blokķēdes mijiedarbojas viena ar otru. Izmantojot tādus protokolus kā Polkadot un Cosmos, darījumus starp tīkliem var pabeigt ātri un nemanāmi. Šī sadarbspēja uzlabo blokķēdes sistēmu vispārējo efektivitāti, kā rezultātā tiek nodrošināta ātrāka un uzticamāka galīgā versija.