Gandrīz nav blokķēdes komponentu, kas būtu svarīgāks par algoritmiem un protokoliem. Precīzāka frāze abiem būtu “tie ir blokķēdes dzinēji”. Kad 2009. gadā pasaulē tika ieviests Bitcoin, tādi termini kā konsensa protokols kļuva arvien izplatītāki sabiedrībai. Tas ir vienīgais veids, kā decentralizētas sistēmas var vienoties par procesa vadīšanu.
Galveno terminu definīcija
Pirmkārt, kas ir algoritms? Kas ir protokols? Algoritms attiecas uz noteikumu vai procesu kopumu, kas jāievēro tādu problēmu risināšanas procesā kā aprēķini. Tie galvenokārt ir piemērojami datoros, bet ne tikai.
No otras puses, protokols ir noteikta procedūra vai noteikumu sistēma, kas regulē kaut kā ieviešanu. Savukārt vienprātības protokols ir paredzēts, lai noteiktu, kam blokķēdē vajadzētu būt jebkurā brīdī. Vissvarīgākais no tā, kas tiek noteikts, ir tas, vai tiek pievienots bloks, par kuru ir vienojušies visi tīkla mezgli. Terminus konsensa protokols un konsensa algoritms var lietot kā sinonīmus.
Vienprātības protokols/ Konsensa algoritms
Kā konstatēts, konsensa protokolam ir galvenā loma, nosakot, kuri bloki tiek pievienoti blokķēdei. Tieši šo noteikšanu, izmantojot vienošanos starp visiem blokķēdes tīkla mezgliem, sauc par tīklu, kas pārbauda darījumu.
Šis process ir neaizstājams blokķēdē, kas darbojas kā decentralizētu virsgrāmatu sistēma. Tas arī nodrošina blokķēdes integritāti, padarot aktierim ļoti grūti krāpties vai uzlauzt sistēmu. Ir jāpārspēj 51% uzbrukuma noteikums, lai varētu mainīt bloku un apkrāpt sistēmu. Tas ir ļoti maz ticams, jo īpaši jebkuram lielam blokķēdes tīklam, jo vienlaikus ir jākontrolē tūkstošiem datoru mezglu. Tomēr tā nav neiespējamība.
Galvenie konsensa protokolu veidi
Tomēr nav vienota vienprātības protokola. Pati telpa gadu gaitā ir sasniegusi milzīgas inovācijas un izmaiņas. Katrs jaunais konsensa protokols piešķir blokķēdei tās īpašības un dažkārt pārsvaru salīdzinājumā ar iepriekšējām blokķēdes sistēmām. Galvenais ir tas, kā blokķēde atrisina 51% uzbrukuma ievainojamību vai kā uzlabot darījumu ātrumu. Tālāk ir norādīti divi galvenie vienprātības protokolu veidi.
Darba apliecinājums
Darba konsensa protokols bija pirmais, kas tika izmantots blokķēdē, jo tas bija pirmajās blokķēdēs, piemēram, Bitcoin un Litecoin. Protokols darbojas, lai apstiprinātu darījumus, aprēķinot jaucējvērtības.
Lai aprēķinātu jaucējvērtību, kalnračiem ir jāatrisina sarežģīta kriptogrāfijas mīkla. Procesa mērķis ir noteikts skaits beigu nulles, kas atrastas jaucējvērtībā. Skaitlis, kas ģenerē jaucējvērtību ar norādīto jaucējfunkcijas beigu nulles skaitu, tiek saukts par nonce.
Vienprātības protokols ir paredzēts bezatļautām publiskām virsgrāmatām. Lai panāktu vienprātību, sistēmas mezglu skaitļošanas jauda tiek izmantota, lai atrisinātu kriptogrāfisko mīklu un ģenerētu jaucējus.
Bloki ir sakārtoti lineāri, katrs attēlo darījumu grupu. Katrs darījums blokā tiek pārbaudīts un digitāli parakstīts, izmantojot katra lietotāja privātās un publiskās atslēgas.
Šķērslis
PoW ir ļoti prasīgs attiecībā uz jaudu. Piemēram, Bitcoin ieguves process patērē vairāk enerģijas nekā Argentīnas Republika. Citi jaunākie protokoli salīdzinājumā ar to ir mazāk enerģijas izsalkuši.
Pierādījums par likmi
Likmes pierādīšanas protokols ir arī viens no vecākajiem blokķēdē izmantotajiem. Ethereum, kas ir otrā lielākā blokķēde, iezīmēja labāko spēlētāju parādīšanos, kas izvēlējās protokolu.
Atšķirībā no darba apliecinājuma kalnrači neģenerē jaucējus. Lai apstiprinātu darījumu, katram kalnraču ieguvējam tiek piešķirts bloks. Viņiem savukārt ir jāatliek noteikta daļa no saviem kriptovalūtu krājumiem, lai sāktu validāciju. Process ir pazīstams kā likmju likšana, tāpēc arī nosaukums likmes pierādījums. Veiksmīgi apstiprinot darījumu, kalnračiem tiek piešķirta kriptovalūta, ko viņi iepriekš bija ieguldījuši, kā arī transakcijas maksas.
Kalnrači, kas veic validāciju, tiek atlasīti atbilstoši viņu ekonomiskajai daļai blokķēdes tīklā. Šādi rīkojoties, protokols var decentralizēt ieguves centrus, kā arī nodrošināt iespēju katram blokķēdes dalībniekam iesaistīties. Pārmērīgs elektroenerģijas patēriņš ir ierobežots.
Šķērslis
PoS palielina drošības ievainojamības. Uzbrucējam ir jākontrolē nedaudz vairāk par 50% no visiem mezgliem, salīdzinot ar 51% PoW. Pastāv arī kukuļdošanas iespēja. Uzbrucējs var atcelt upura darījumu un pēc tam uzpirkt uzbrucējus, lai apstiprinātu darījumu.
Citi algoritmu un protokolu lietojumi blokķēdē
Lai gan vienprātības protokoli ir galvenais protokolu un algoritmu lietojums blokķēdē, ir arī citi izmantošanas gadījumi. Pirmais ir, veicot darījumus. Kripto tirdzniecības algoritmi izpilda tirdzniecības rīkojumus, izmantojot automatizētas tirdzniecības instrukcijas. Norādījumi ir iepriekš ieprogrammēti un izstrādāti, lai ņemtu vērā svarīgus mainīgos lielumus, piemēram, laiku, tirdzniecības apjomu un cenas.
Otrs algoritmu lietojums ir viedo līgumu veidā. Tie ir pašizpildes līgumi starp divām pusēm un ir ierakstīti tieši programmas kodā. Tie ir neaizstājami decentralizētajā finanšu telpā, kas pašlaik ir visdinamiskākā vieta blokķēdē. Tas ir atbildīgs par marķieru izveidi un to plašām inovācijām, piemēram, neaizvietojamiem marķieriem (NFT).
Take Away
Algoritmi un protokoli, iespējams, ir vissvarīgākais kriptovalūtu aspekts. Tie veido pamata blokķēdes operāciju mugurkaulu.
Izmantojot konsensa protokolus, algoritmi un protokoli nosaka, kā lielais decentralizēto mezglu tīkls apstiprina darījumus. Tie uzlabo pašas blokķēdes drošību un padara to drošu. Ir labi izskaidroti divi galvenie vienprātības protokoli, darba pierādījums un staba pierādījums. Ir daudz citu, piemēram, kosmosa pierādījums, pagājušā laika pierādījums utt.
Tirdzniecības algoritmi un viedie līgumi ir citi veidi, kā algoritmi ir ļoti svarīgi blokķēdēm. Šādas zināšanas ir ļoti svarīgas ikvienam, kas interesējas par Blockchain tehnoloģiju.
Avots: https://crypto.news/algorithms-and-protocols-as-used-in-blockchain/