Itt van, amit tudnia kell a Blockchain munka bizonyításáról

A blockchain őrület lassan alkalmassá válik a régi rendszerek átdolgozására és produktívabbá tételére. Azonban sokkal több van, amit az embereknek tudniuk kell a blokkláncról, hogy értékeljék a lényegében rejlő találékonyságot. A technológia egyik alapvető szempontja a blockchain proof of work algorithm.

A blockchain technológia úgymond még gyerekcipőben jár, de már most hatalmas lehetőségek rejlenek abban, hogy mit tud elérni. Nevezetesen, a technológia áttér a kriptovaluták alap keretrendszeréről egy olyan technológiára, amely forradalmasítja az iparágakat.

Mi a konszenzusos algoritmus?

Alapvetõen a technológia lehetõvé teszi a felhasználók számára, hogy peer-to-peer alapon és központi hatóság nélkül lépjenek kapcsolatba. Különösen a tranzakciók akkor fejeződnek be, amikor konszenzus van a hálózat egészében. Különösen a konszenzusos algoritmus különbözteti meg a különböző blokklánc-hálózatokat. Például a Bitcoin hálózat a konszenzus algoritmus alapján különbözik az Ethereum hálózattól.

Technikailag a konszenzusos algoritmus a csoporton belüli döntéshozatal folyamata. Különösen a csoport tagjai előállnak egy olyan rendszerrel, amely ésszerűsíti azt a folyamatot, amelyen keresztül megtalálhatják a közös pontot egy bizonyos témában. A konszenzus megvalósulásához a csoporton belül legalább a résztvevők többségének egyet kell értenie, és a szóban forgó döntésnek képesnek kell lennie a többség javára.

Érdekes, hogy a blokklánc konszenzus algoritmusok hasonló logikát használnak. Emellett a blokklánc konszenzus algoritmusoknak konkrét célkitűzéseik vannak, amelyek a blokklánc hálózatok használatának fokozására törekszenek. Először is, az algoritmus vállalja, hogy a lehető legtöbb megállapodást összegyűjti a résztvevő csomópontok között, hogy széles körű egyetértés legyen.

Másodsorban, a hálózaton belül elterjedt megállapodás megkönnyíti a résztvevők közötti együttműködést. Az algoritmus különösen azt biztosítja, hogy bármilyen megállapodás, amelyben a résztvevők megállapodnak, az összes tag érdekét szolgálja. Harmadszor, a megállapodás elősegíti az együttműködést, így minden egyén a hálózat kollektív érdeke felé törekszik.

Ezenkívül az algoritmus arra törekszik, hogy minden résztvevőnek egyenlő jogai legyenek, mint amilyen a peer-to-peer kapcsolat. Végül egy olyan környezet elősegítése, ahol mindenki egyenlő jogokkal rendelkezik, megkönnyíti a résztvevők részvételét és egyéni tevékenységét.

Konszenzus algoritmusok típusai

A korábban kifejtettekhez hasonlóan különböző típusú konszenzus-algoritmusok léteznek, amelyek alapján különböző blokklánc-hálózatok léteznek. Nevezetesen minden algoritmusnak megvannak a maga egyedi jellemzői, amelyek megkülönböztetik őket, és amelyek különböző mechanizmusok révén konszenzust érnek el a hálózaton belül. Jelenleg elég sok a blokklánc konszenzus algoritmus. Mindazonáltal a két legfontosabb a Munkabiztosítás (PoW) és a Biztonsági Igazolás (PoS).

Konszenzusos algoritmusok Infographic

Mi a Blockchain Munkabiztos algoritmus?

Ez a legrégebbi és jelenleg a legnépszerűbb konszenzusos mechanizmus. Nevezetesen az algoritmusok első említése a Bitcoin hálózat feltalálását megelőzi. Érdekes módon az algoritmus kutatásai a ’90 -es évek elejére nyúlnak vissza, ahol Moni Naor és Cynthia Dwork 1993-ban cikket publikáltak. A cikkben a szerzők feltárták az algoritmus csalásmegelőzési lehetőségeit..


1999-ben a kriptográfia egy másik kutatója, Markus Jakobsson kitalálta a „Munka bizonyítása” kifejezést, és addig ragadt, amíg Satoshi Nakamoto meglepte a világot a bitcoin feltalálásával. Különösen a Bitcoin blockchain hálózat egyszerűen a kutatás megvalósítása, amelynek első lépései 1993-ig nyúlnak vissza.

A PoW algoritmus továbbra is a legnépszerűbb, mert azon kevesek között van, amelyek nem sérthetők. Műszaki szempontból egyike azoknak az algoritmusoknak, amelyek képesek elérni a bizánci hibatűrést. Különösen a bizánci hibatűrés (BFT) egyszerűen a rendszer azon képessége, hogy ellenálljon a bizánci tábornokok problémájához kapcsolódó hibáknak.

Ez azt jelenti, hogy a hálózat sikeresen elkerülheti azokat a helyzeteket, amikor egyes csomópontok megpróbálhatnak a konszenzus ellen fellépni. A blockchain technológia összefüggésében nyilvánvaló, hogy a blockchain hálózatoknak nincs központi jogosultságuk a tranzakciók mérséklésére. Ehelyett a nyilvános főkönyvet elosztják az összes résztvevő között, így a blokklánc-technológia, más néven elosztott főkönyv-technológia (DLT).

Tekintettel a nyilvántartásokon tárolt értékes információkra, nagy a valószínűsége annak, hogy egyes rossz szereplők önző nyereséget akarnak okozni. Mint ilyen, ezek a rossz színészek bemutatják a bizánci tábornokok problémáját. Ily módon szükség van a blokklánc-hálózatra a bizánci hibatűréssel, hogy elkerülje az ilyen problémákat.

Hogyan működik a PoW?

Nyilvánvaló, hogy a PoW algoritmus nagyon biztonságos, mivel képes ellenállni a BFT-nek. Érdekes módon működésének módja teszi még biztonságosabbá, ezért meglehetősen népszerűvé. A BFT karakterisztika nélkül a hálózat tagja meghamisíthatja a tranzakciókat, és ezzel veszélyeztetheti a tranzakció által generált blokk megbízhatóságát.

A PoW algoritmus úgy működik, hogy a hálózaton belüli csomópontoknak matematikai problémát kell megoldaniuk, hogy létrehozhassák a következő blokkot. Aki elsőként kap megoldást a matematikai problémára, megkapja a konszenzus engedélyét, hogy kiválassza azt a blokkot, amelyet hozzá kell adni a platform mellé.

Ennek eredményeként ez a sikeres csomópont jutalomként pénznemet kap. A bitcoin hálózatban a jutalom egy bitcoin tokent. Ezért arra ösztönözzük, hogy folytassuk a matematikai feladatok megoldását, hogy engedélyt kapjunk a következő blokk kiválasztására. Továbbá világos, hogy egyes csomópontok miért akarják meghamisítani a tranzakciókat, és ezért szükség van a bizánci hibatűrésre.

Ennek ellenére nem könnyű választ kapni a matematikai problémára. Ebben az esetben a csomópontoknak nyers erővel kell megtalálniuk a problémára a megoldást. Ez azt jelenti, hogy azok a csomópontok találják meg leginkább a matematikai probléma megoldását, amelyek rendelkeznek a legnagyobb számítási erővel. Nevezetesen ezeket a csomópontokat, amelyek részt vesznek a számításban, bányászoknak, a probléma megoldásának folyamatát bányászatnak nevezzük..

blockchain proof of work algoritmus

Miért sikeres a Blockchain Proof of Work?

A bányászat folyamata energiaigényes, mivel nagyobb számítási képességre van szükség az egymást követő problémák megoldásához. Mint ilyen, a folyamat sok elektromos energiát fogyaszt. Ezt a szempontot később megvizsgáljuk, és miért éppen ezért az emberek elmozdulnak az algoritmustól más alternatívák felé. Ennek ellenére a PoW két okból is elég sikeres jelenleg.

Először is, a matematikai probléma megoldása meglehetősen nehéz. Ezért a csomópontoknak időt kell számítaniuk a nehézkes számításokra. Érdekes módon a számítási teljesítmény ellátása meglehetősen szűk, és ez azt jelenti, hogy kevés szereplő fér hozzá. Érdekes módon ez a jellemző az oka annak is, hogy a csomópontok nem csalhatnak tranzakciók során.

Tegyük fel például, hogy egy rossz szereplő meg akarja támadni az adott blokkon regisztrált hálózati és hibaadatokat. Ha az egész hálózatnak tíz blokkja van, és a rossz szereplő célblokkja a hét szám, a rossz szereplőnek meg kell változtatnia ezeket az adatokat a tíz, kilenc nyolc, majd a hét blokknál, amely a cél. Tekintettel az egyetlen blokk bányászatához szükséges számítási teljesítményre, közel lehetetlen, hogy az egyik négy blokkon módosítsa az adatokat. Alapvetően nincs olyan számítógép, amely képes lenne megoldani egy ilyen problémát.

Másodszor, a PoW sikeres, mert amint egy csomópont létrehoz egy blokkot, más csomópontok könnyen ellenőrizhetik a megoldáshoz vezető folyamatot. Nevezetesen ez részben annak a problémának a természetéből adódik, amelyre megoldásra van szükség. A probléma megoldásához a bányásznak olyan választ kell kapnia, amely kisebb, mint egy előre beállított érték.

Például a hálózat előállíthat egy olyan értéket, mint 10. A helyes megoldás érdekében meg kell bizonyosodni arról, hogy a megoldás 10-nél kevesebb, azaz kilenc. Ha egy bányász sikeresen érkezik kilencre, a többi csomópont könnyen követi azt az eljárást, amellyel a bányász a megoldáshoz jutott. Azonban bonyolultabbá válik, ha a tranzakciót meghamisítják.

Milyen jövő vár a munkabizonyításra?

Mint korábban említettük, a munkavégzés igazolása rengeteg energiát szed fel a számítások befejezéséhez. Érdekes módon ez az egyik fő hibás pont, amelyet az algoritmus rontói felhívnak. Tavaly novemberig, jelentések jelezte, hogy egy dollár értékű bitcoin bányászata kétszer olyan drága, mint az arany, a réz vagy a platina a felhasznált energia szempontjából.

Szerint a kutatók számára egy dollárnyi bitcoin kitermelése több mint 17 megajoule energiát igényel. Érdekes, hogy csak körülbelül öt megajoule kell az arany bányászásához, négy a réz és hét a platina bányászata. Ezért a vállalkozás sokkal drágábbnak bizonyul, és figyelembe véve, hogy a kriptovaluta ára meglehetősen ingatag.

Továbbá, mivel több blokk hozzáadja a meglévő blokkláncot, a következő blokkok problémájának megoldása nehezebbé válik. Különösen a számítási folyamat sokkal bonyolultabb, és ezért olyan összetettebb hardverre van szükség, amely képes kezelni a számításokat. Ennek eredményeként a bányászati ​​hardverek ára ugrásszerűen emelkedik.

Amit ezek a kérdések jelentenek, az egy olyan jövő, amely kissé komor az algoritmus számára. Érdekes módon vannak olyan kormányok, amelyek már moratóriumokat írtak elő a bányászati ​​tevékenységre, hogy megfelelő jogszabályokkal tudják előállítani a bányászat magas energiafogyasztását. Néhány blockchain hálózat, mint például az Ethereum, amely eredetileg a PoW algoritmusra támaszkodott, más alternatívák felé vándorol, mint például a tét igazolása. Alapvetően van egy valós esély arra, hogy a protokoll alapvető változásokon megy keresztül annak racionalizálása érdekében, vagy az emberek teljesen elhagyják azt.

Kihívások a PoW-ra

A korábban tárgyaltakhoz hasonlóan a PoW is egzisztenciális fenyegetésekkel néz szembe a fő kihívások miatt. Az energiafogyasztást tekintve már egyértelmű, hogy az algoritmus nagyon elnézhetetlen, amikor a villamos energiát használják. Ehhez hozzáadva a bányászati ​​hardverek növekvő költségeit, és mindkettő csípős fejfájással marad az algoritmus kezeléséről.

Ezért egyértelmű, hogy a PoW algoritmus előtt álló fő kihívás a számítási problémák megoldásának növekvő költsége. Nevezetesen, átlagosan 4758 dollárt kell költeni az Egyesült Államokban, hogy csak egy bitcoinot bányásszon. Németországban a költségek 14 275 dollárra ugranak, míg Dél-Korea a legdrágább 26 170 dollárra. Érdekes módon a CoinMarketCap jelzi ezt az ár egy bitcoin ára jelenleg 4089 dollár. Ezért nyilvánvaló, hogy az Egyesült Államokban, Németországban és Dél-Koreában egy bányásznak valóban hatalmas veszteségei lesznek, ha bármilyen bányászati ​​tevékenységet végez.

A PoW algoritmus másik kihívása az, hogy nem igazán decentralizált. A hozzáértő megfigyelők rámutatnak, hogy az idő bármely pontján csak egy csomópont felel a főkönyv fenntartásáért. Ez ugyanaz a személy, akinek engedélye van a következő blokk kiválasztására, és ugyanaz a személy kapja meg a jutalmat a blokk hozzáadása után.

Javításként a blockchain technológia felhasználói igényes egy alapvető változásért a főkönyvek kezelésében egy blokklánc-hálózaton belül. Különösen a felhasználók azt akarják, hogy a főkönyvek sok társban tartózkodjanak egyidejűleg, hogy elkerüljék a főkönyvet egy adott csomópont „diktátor” tendenciáját az adott pillanatban. Lényegében ez azt jelenti, hogy a főkönyvet sok darabra kell felaprítani, úgy, hogy egyetlen csomópontnak sincs világos képe a főkönyv tartalmáról..

Blockchain proof of work algoritmus alternatíva

A blokklánc tér javítása érdekében egyes fejlesztők alternatívákat állítottak elő a blokklánc munkaalgoritmus-bizonyítékokkal szemben, amelyek egyszerűen más típusú konszenzusos algoritmusok. Eddig számos alternatíva létezik, amelyek közül néhányat korábban említettünk. Itt csak az egyik alternatívát vizsgáljuk meg, amely bizonyítja a tétet.

A blockchain a tét igazolása

Konszenzusos algoritmusként a tét igazolása először 2011-ben, két évvel a munka igazolása után került a blokklánc színterére. A munka és a tét igazolása között a legfőbb különbség az, hogy az utóbbiak felhasználóinak nem kell összetett problémákat megoldaniuk a konszenzus elérése érdekében. Éppen ellenkezőleg, a felhasználóknak csak a kriptovalutát kell használniuk tétként a konszenzus eléréséhez.

Így működik. A PoS protokollt használó blokklánc-hálózaton belül minden résztvevőnek rendelkeznie kell a alap kriptovaluta hogy részt vegyen a konszenzuskészítésben. Például, ha az Ethereum blokklánc-hálózat sikeresen áttér a PoS-re, a felhasználóknak a részvételhez Ether-nek kell lenniük a részvételhez.

Azoknak a résztvevőknek, akik meg akarják bányászni a következő blokkot, be kell rakniuk a rendelkezésükre álló pénznemet. Érdekes módon a következő blokk kiválasztásának esélye a lefoglalt kriptográfia mennyiségétől függ. Például, ha az ember teljes tétje a hálózatban szereplő összes kriptó 2% -át teszi ki, akkor a csomópontnak 2% az esélye a következő blokk utánzására.

Ezért, bár a bányászat még mindig jelen van ebben a protokollban, egyértelmű, hogy ez nem függ a számításoktól, például a munka igazolásától. Ezenkívül a tét igazolásának protokollja véletlenszerűen választja ki a bányászt, és ő kapja meg a jutalmat a tranzakciós díj szempontjából. Ezért nagy a valószínűsége annak, hogy a tétekkel rendelkező validátorok közül bárki igényelheti a bányászati ​​felelősséget. Továbbá sokkal nagyobb a decentralizáció, mivel minden cselekvés véletlenszerű.

A bizonyítás érdeme

Ebben az esetben nyilvánvaló, hogy az energiafogyasztási arány szinte lényegtelen a blokklánc-munka algoritmus bizonyítékához képest. A továbbiakban az alacsony energiaigényű protokollok előtérbe kerülnek, mivel az áramköltségek nőnek. Ezenkívül az a tény, hogy az algoritmus kevesebb energiát fogyaszt, azt jelenti, hogy a bányászati ​​folyamat megkönnyítéséhez nem szükséges kifinomult hardver. Végül ez annak a bizonyítéka, hogy a protokoll költséghatékony mind rövid, mind hosszú távon.

A tét igazolásának másik érdeme a bányászati ​​folyamatért felelős csomópont kiválasztásának folyamatának randomizálása. Komoly visszaesés lett volna, ha a kiválasztás csak az egyik tét nagyságától függ. Így csak a platform leggazdagabb csomópontjainak lesz mozgástere a tranzakciók lebonyolításához, és hogy tovább gazdagodnak.

Éppen ellenkezőleg, a randomizált folyamat biztosítja, hogy bárkinek, akinek van tétje, valós esélye legyen részt venni a bányászati ​​folyamatban. Ez is bizonyíték arra, hogy valós decentralizáció van, ahol a PoW-vel ellentétben az adott pillanatban nincs egyetlen csomópont, amely az egész főkönyvért felel.

Ezenkívül a bizonyítássá vagy munkává váló folyamat nemcsak energiaigényes, hanem időigényes is. Különösen 40–60 percet vesz igénybe, amíg a validátorok jóváhagyják a tranzakciókat egy blokklánc-hálózatban a munkaprotokoll igazolása alapján. Épp ellenkezőleg, a hitelesítés folyamata a PoS platformon gyors, mivel a bányászat gyors és hatékony. Emiatt az Ethereum hálózat arra számít, hogy jelentősen megnöveli a tranzakciók számát másodpercenként, miután áttérnek a PoS-re.

A PoS követelményei

Nem meglepő, hogy egy új, még fejlesztés alatt álló technológia esetében a PoS számos buktatóval rendelkezik, amelyek problémát okozhatnak, ha találkoznak velük. Először is, az a tény, hogy az érvényesítőknek csak a kriptovalutájukat kell megszerezniük ahhoz, hogy bányászni tudjanak, óriási probléma. Ez különösen azt jelenti, hogy minden rossz szereplő, aki nagyon sok tokent tud beszerezni, hirtelen felülkerekedhet az összes többi érvényesítőn és átveheti a hálózat irányítását.

A közgazdasági törvények azonban megvédik a hálózatot egy ilyen támadástól. Különösen a zsetonok vásárlási arányának hirtelen megugrása a tokenek árának hirtelen emelkedését váltja ki olyan mértékben, hogy a támadó számára elfogadhatatlanná válik.

Másodszor, fennáll annak a lehetősége, hogy a csomópont csalóvá válik és a rosszindulatú tranzakciókat érvényesíti. Egy másik hasonló jellegű fenyegetés akkor fordulhat elő, ha van egy villája a hálózatnak. A hozzáértő megfigyelők szerint lehetséges, hogy a csomópontok tokokat helyezzenek el a villák mindkét oldalán, hogy kettős tranzakciót hajtsanak végre.

Az enyhítés érdekében egyes fejlesztők a PoW és a PoS hibridjét hozzák létre, amellyel a felhasználók nem költhetnek kétszer. Itt a tokenek azonnal értéktelenné válnak, ha van hálózati villa. Például az Ethereum a PoS továbbfejlesztett verzióján dolgozik, a Casper néven, amely segít visszaszorítani az ilyen szélhámos validátorokat..

Összegzés / záró megjegyzések

A blockchain technológia alapvető átalakuláson megy keresztül, mivel a szigorúbb biztonság és a decentralizáció szükségessége felcsendül. Továbbá a bányászat költségei jelentősen magasak, és sok rajongó esik el az út mellett. Ezért szükség van egy konszenzusos algoritmusra is, amely támogatja az olcsóbb és gyorsabb módszereket a technológia hosszú távú alkalmazásának garantálása érdekében.

A manapság népszerű fő konszenzusos protokoll a munka bizonyítéka. Nevezetesen az algoritmus a bitcoin és az Ethereum működését hajtja végre (a tét igazolásáig történő teljes migráció előtt). Különösen az algoritmus a kedvenc a bizánci hibatűrés (BFT) miatt. Az energiaigényes természet azonban egzisztenciális veszélyt jelent.

Az alternatív konszenzusos protokoll bizonyítja a tétet, ahol az érvényesítők tétként használják a kriptovalutájukat a bányászatban való részvételhez. Különösen az algoritmus energia- és költséghatékony, és az érvényesítési folyamat gyors. Az alábbiakban bemutatjuk a két algoritmus részletes összehasonlítását.

A munka igazolásának és a tét algoritmusok igazolásának összehasonlítása
Jellegzetes Blockchain A munka igazolása Blockchain A tét igazolása
Bányászati A bányászt egy összetett számítási probléma megoldásának képessége révén választják meg Akinek van tétje, annak lehetősége van bányásznak lenni, és semmilyen számítást nem igényel
Érvényesítés Hosszabb időbe telik, mert a validátoroknak vissza kell követniük a bányász által végzett számításokat Rövidebb ideig tart, mivel nincsenek számítások
Méretezhetőség Mivel minden csomópontnak részt kell vennie az érvényesítésben, az algoritmust nehéz méretezni Nem minden csomópont vesz részt az érvényesítésben, ezért gyors és nagymértékben méretezhető
Energia fogyasztás Elég energiaigényes a validálás számítási jellege miatt. Nagyon energiatakarékos, mivel semmiféle számítást nem igényel
Cryptojacking A rossz szereplők valószínűleg más számítógépeket „kriptáznak”, hogy nagyobb számítási teljesítményt nyújtsanak a bányászathoz Senkit sem fenyeget a Cryptojacking, mivel a bányászathoz nincs szükség hatalmas mennyiségű számítási erőre
Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map