Darbo ir akcijų įrodymas: paaiškinti „Blockchain Consensus“ algoritmai

Jei girdėjote frazes „Darbo įrodymas“ ir „Dalies įrodymas“, bet nežinote, ką jos reiškia, tada atėjo laikas sužinoti.

Darbo įrodymas ir Dalies įrodymas yra abu sutarimo algoritmai. Jie leidžia visiems „blockchain“ mazgams susitarti ir užkirsti kelią dvigubam išleidimui – išpuoliui, kuris bando išleisti tas pačias monetas daugiau nei vieną kartą.

Štai suskirstymas. Tačiau jei dar to nepadarėte, pirmiausia rekomenduojame perskaityti mūsų įvadinį blokų grandinės vadovą.

Kas yra darbo įrodymas?

Darbo įrodymas („PoW“) yra „tradicinis“ „blockchain“ modelis ir veikia beveik tiksliai taip, kaip skamba. Pagrindinė prielaida yra ta, kad tam tikras apdorojimo kiekis turi įvykti, kol kompiuteriui „leidžiama“ daryti ką nors kita. Kalnakasiai, norėdami gauti „Bitcoin“, turi atlikti sudėtingus skaičiavimus, o mainais už tai gali atrasti bloką ir gauti BTC atlygį.

Pastaba: Darbo įrodymas nėra būdingas tik kriptovaliutai! Kompiuterių mokslininkai Cynthia Dwork ir Moni Naor išrado tai savo 1993 m. Dokumente „Kainodara apdorojant, arba kovojant su nepageidaujamu laišku, kriptologijos pažanga“ (nors savo vardą jis įgijo tik daug vėliau).

„PoW“ algoritmu siekiama užkirsti kelią piktnaudžiavimui kompiuterinėmis sistemomis, tokiomis kaip el. Pašto šlamštas ar kibernetinės atakos. Jei prieš siųsdamas el. Laišką kompiuteris turi atlikti sudėtingus skaičiavimus (tai kainuoja laiko ir pinigų), šlamšto siuntėjai ir kiti kenksmingi subjektai yra kur kas mažiau linkę piktnaudžiauti sistema. Dėl šios priežasties „Proof of Work“ yra beveik puikus pasirinkimas „Bitcoin“ ir kitoms kriptovaliutoms.

Vienas iš esminių „PoW“ aspektų yra tas, kad skaičiuoti reikia daug laiko, tačiau jį labai lengva patikrinti. Jei mazgas praleidžia valandą, atlikdamas skaičiavimus, tada visi kiti mazgai turi tai patikrinti greičiau. Jei visi kiti mazgai užimtų tiek pat laiko, „blockchain“ būtų nenaudingas, nes jį naudoti būtų per lėtai. Patikrinimas turi įvykti beveik iš karto.

Kalnakasiai atlieka šiuos skaičiavimus. Jiems atlikti reikia daug laiko, todėl kalnakasiai varžosi tarpusavyje, kad pirmiausia juos apskaičiuotų. Jie neturi jokio kito tikslo, kaip tik apriboti naujų monetų tiekimą rinkai. Tai užtikrina kalnakasių buvimą pakankamai ilgai, kad patikrintų operacijas ir taip maitintų tinklą.

„Bitcoin“ naudojamas „PoW“ algoritmas vadinamas „Hashcash“. Tai yra sudėtingas kriptografinis procesas, tačiau skaičiuojant jį galima greičiau apskaičiuoti, nes laikui bėgant procesoriaus galia didėja. Norėdami kovoti su tuo, „Bitcoin“ (ir kiti „blockchains“) dažnai pakoreguoja sunkumus, kad užtikrintų maždaug pastovų naujų monetų tiekimą rinkai..

Kaip jau spėjote, didžiausias „PoW“ trūkumas yra elektros energijos naudojimas. „PoW“ skaičiavimams naudojama didžiulė procesoriaus galia. Tai nėra nemokama, taigi, didėjant procesoriaus galiai, auga ir elektros energija. Tai lemia didesnes sąskaitas, ir jei pakankamai žmonių pradėjo kasinėti galingais kasybos įrenginiais, tada galite turėti didelę problemą.

Dėl šios priežasties daugelis šalių uždraudė kriptovaliutų kasybą, ypač šalys, kuriose vyriausybė papildė elektros energijos sąnaudas. Jei 2018 m. Sausio mėn. Kriptovaliutos bumas sugrįš, tai žymiai padidės energijos suvartojimas visame pasaulyje. Kriptovaliutos, tokios kaip „Ethereum“, ieško tokių alternatyvų, kaip „Įrodymas apie akcijų paketą“.

Kita galima „PoW“ problema yra „51% ataka“. Mazgai, teikiantys 51% ar daugiau tinklo galios, gali balsuoti už bet kurį kitą mazgą. Tai reiškia, kad vienas asmuo ar organizacija galėtų „valdyti“ „Bitcoin“ ar bet kokius kitus „PoW“ blokinius grandines. Iš tikrųjų tai mažai kelia susirūpinimą. Kompiuterio galia, reikalinga tam, yra didžiulė ir net vyriausybės neturi prieigos. Nors teorinė problema, 51% ataka vargu ar įvyks bet kuriame dideliame tinkle.

Kas yra akcijų įrodymas?

„Stake Proof“ („PoS“) veikia kitaip nei „PoW“. Naudojant „PoS“ nėra didelių sąskaitų už elektrą, o operatoriai beveik lažinasi savo monetomis. Mazgų operatoriai „montuoja“ savo monetas. Tie, kurie turi daugiau monetų, turi didesnę galimybę būti apdovanoti atradę bloką, tačiau tai nėra vienintelis veiksnys. Jei asmuo, surinkęs daugiausiai monetų, visada būtų apdovanotas blokiniu atlygiu, tai leistų visiems „nusipirkti“ tinklą.

Vietoj to atsitinka labiau atsitiktinai. Tai skiriasi priklausomai nuo „blockchain“, tačiau įprastas metodas yra monetų senėjimas. Norint atrasti naujus kaladėles, monetos turi priklausyti tam tikrą laiką – dažnai 30 dienų. Įmėtytos monetos negali nieko daugiau padaryti. Praėjus šiam laikui, monetos gali gauti blokinį atlygį. Dar kartą norėdami užkirsti kelią tiems, kurie turi daugiausiai monetų, pranašumo įgauti, monetos, kurių monetos baigiasi, pasibaigs nustatytam laikui, priversdamos mazgus iš naujo paleisti procesą ir vėl laukti 30 dienų trukmės..

Jums gali būti įdomu, kas patikrina operacijas su PoS. Pinigais monetas piniginė turi būti prisijungusi. Jūsų kompiuteris tikrina operacijas, ir kadangi nėra tokių sudėtingų skaičiavimų, kaip „PoW“, beveik kiekvienas kompiuteris gali tai padaryti! Skirtingos kriptovaliutos turi skirtingus būdus pasirinkti kalnakasius, tačiau paprastai sąskaitos priskiriamos maždaug kiekvieną minutę. Jei paskyra, priskirta operacijoms apdoroti, neatsako, visas tinklas sutinka iš naujo priskirti užduotį.

PoS veikia labai gerai ir išsprendžia masinio energijos naudojimo PoW problemą. Kadangi turėdamas daug monetų, padidėja tikimybė gauti atlygį, kalnakasiai labiau domisi projektu, o ne tik rūpinasi pelnu. „PoW“ kasyklei nereikia turėti jokios kriptovaliutos.

Pagaliau „PoS“ kasyba nieko „nekainuoja“. Jei nepasirinkote atrasti naujo bloko, neprarasite monetų. Dėl šios priežasties „PoS“ tinklai gali būti pažeidžiami dėl „nieko nėra pavojaus“. Kadangi kalnakasiai nepraranda savo akcijų, kas jiems trukdo patvirtinti viską, net ir blogus sandorius?

Jei atsitiks kieta šakutė, kalnakasiai gali pasirinkti patikrinti seną ir naują grandinę, beveik garantuodami pelną, kad ir kas nutiktų. Tai gali apsunkinti programinės įrangos atnaujinimą, nes tinklas gali nepersijungti į naują šakę. Jei kas nors su knyga išmėgins kažkokius dalykus, o tada atliks šakę, gali išsisukti, nes kalnakasiai toliau tikrins operacijas abiejose grandinėse.

Daugelio tinklų atstovai svarsto nieko, dėl ko kyla pavojus, sprendimus. Vienas įprastas metodas yra atidėti „block discovery“ atlygio išmokėjimą. Jei atsitiks šakutė, kalnakasiai turės pasirinkti šoną, nes jie negaus atlygio, jei senoji šakutė „mirs“. Viena iš priežasčių, kodėl ši ataka niekada neįvyko, yra paprasta. Nepaisant galimybės pasipelnyti iš abiejų šakių, kalnakasiai dažnai nori matyti tinklo sėkmę, todėl anksčiau ar vėliau pasirinks šalį.

Kiti „Blockchain“ konsensuso algoritmai

Yra keletas kitų sutarimo algoritmų. Kai kurie eksperimentiniai, kai kurie visiškai nauji, tačiau dauguma jų yra kur kas rečiau nei „PoS“ ir „PoW“.

• Veiklos įrodymas: Tai sujungia „PoW“ ir „PoS“, o dalininkai ir kalnakasiai gauna dalį atlygio.
• Deleguotas akcijų paketo įrodymas: Vartotojai, norėdami išsirinkti atstovą operacijoms patikrinti, įsikiša savo žetonus. Labai greitai žmonės gali bendradarbiauti kurdami naujus blokus arba balsuodami už blogus mazgus.
• Burno įrodymas: Sunaikinus monetas, jūsų reputacija padidėja, kad galėtumėte priimti sprendimus. Daugiau sunaikintų monetų = didesnė tinklo kontrolė.
• Svorio įrodymas: Užuot žaidę, mazgų operatoriai keičiasi pagal kitą metriką (skiriasi pagal blokų grandinę). Tai gali būti bet koks dalykas, pvz., Kietojo disko talpa arba interneto greitis.
• Praėjusio laiko įrodymas: Kaip ir „PoW“, bet mažiau darbo ir daugiau loterijos. Sukurtas „Intel“ ir vis dar eksperimentinis.

Kaip ir galima tikėtis iš kriptovaliutos, sutarimo algoritmai yra sudėtingi dalykai. Norint juos naudoti, nereikia kompiuterių mokslo laipsnio, tačiau supratimas, kaip jie veikia, gali padėti perkant monetas ar paleidus mazgą. Praneškite mums, ką manote toliau pateiktose pastabose.