• IOTA BTC DASH LTC DOGE XLM XRP ETH PRL
  • Новость
  • Источник: usethebitcoin.com

Алгоритмы консенсуса - то, что вы должны знать

Алгоритмы консенсуса - то, что вы должны знать

Алгоритмы консенсуса помогают достичь надежности в сетях с несколькими узлами, следя за тем, чтобы все узлы соответствовали указанному правилу.

Внедрение Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto) блокчейна и криптовалюты биткоин в 2009 году привело к эволюции алгоритмов консенсуса. С тех пор было создано еще множество алгоритмов, целью которых является исправление ошибок первой алгоритмической системы "Доказательство выполнения работы" (Proof-of-Work, PoW).

В этом руководстве четко объясняются некоторые из мощных алгоритмов консенсуса в мире.

1. Алгоритм "Доказательство выполнения работы" (Proof-of-Work, PoW)

Как уже упоминалось ранее, это первый проект, которы будет осуществлен. Хотя в 1993 году несколько человек (Синтия Дворк (Cynthia Dwork) и Мони Наор (Moni Naor)) и Маркус Якобсон (Markus Jakobsson) в 1999 году имели разные предложения по реализации совей версии алгоритма PoW.

С системой алгоритмов PoW пользователи, называемые майнерами, должны выполнять сложные вычисления за вознаграждение, которое они получают в виде единиц или долей криптовалюты, работающей на блокчейн. Выполнение необходимых математических вычислений в сети приводит к формированию нового блока.

Криптовалютные проекты, которые в настоящее время реализует данный проект, включают BTC, ETH (скоро изменится), Litecoin, Dogecoin, Monero, Dash, Bitcoin Cash и другие.

Такая форма алгоритма консенсуса считается наследием, так как с течением времени было обнаружено больше ошибок в системе, одна из которых - огромная мощность, потребляемая при процессе майнинга; согласно оценке, ее достаточно для питания более 5 млн. домашних хозяйств в США и даже некоторых странах мира.

Более того, любой, у кого есть 51% акций/доступ к 51% акций, может контролировать и манипулировать процессом по своему усмотрению.

Проблемы, о которых говорилось ранее, привели к появлению новых алгоритмов консенсуса, которые описаны ниже.

2. Алгоритм "Доказательство доли владения" (Proof-of-Stake, PoS)

C помощью алгоритма PoS создание блоков/проверка транзакций, а также безопасность сети зависят не от майнеров, а от тех, кто делает ставку на требуемую сумму криптовалют в своих кошельках.

Было подтверждено, что алгоритм PoS потребляет меньше энергии, чем его предшественник, PoW. Кроме этого, те, кто работает с этим алгоритмом, вряд ли будут владельцами криптовалют, которые они майнят.

Несмотря на огромные преимущества и анонс крупной криптовалютной франшизы, такой как Ethereum, объявляющей, что они меняют свой алгоритм с PoW на PoS, он получил некоторые критические замечания. Одним из замечаний является проблема "ничто не стоит на кону". Потому что, если пользователи предпочитают не делать ставку на свои монеты/токены, то консенсус не будет достигнут, и это может привести к остановке сети.

Этот алгоритм используется большим количеством популярных проектов, в том числе Dogecoin, NEO, Ethereum (скоро запуск), Pivx, Okcash, NAV, Stratis, Reddcoin и другие.

3. Алгоритм "Делегированное доказательство доли владения " (Delegated Proof-of-Stake, DPoS)

DPoS, иначе известный как "Делегированное доказательство доли владения", использует систему голосования в режиме реального времени, которая сочетается с социальной системой для достижение консенсуса в сети. Это похоже на PoS, так как пользователям по-прежнему приходится делать ставки на криптовалюты, но в этом случае на основе голосования выбирается лучший представитель, чья работа заключается в защите сети. Те, за кого голосуют, называются "делегаты", а количество делегатов в системе DPoS составляет от 21 до 100. Алгоритм считается более децентрализованным, поскольку управляется сообществом и является демократической системой.

В отличие от PoW и PoS, алгоритм DPoS является еще более консервативным. Из-за ограниченного времени, пользователи должны добавлять следующий блок в сети; происходит снижение затрат энергии при добавлении новых блоков. Кроме того, DPoS считается действительно децентрализованным, поскольку заинтересованные стороны являются теми, кто голосует, тем самым помогая сообществу избавиться от тех, кто, по их мнению, является недостаточно квалифицированным.

Криптовалюты, которые успешно внедрили алгоритм DPoS: BitShares, Lisk, EOS, Steem, Nano, Ark, Cardano и Nano.

Помимо своих преимуществ, форма достижения консенсуса DPoS также обладает и недостатками. Аналитики указали, что сеть не может обеспечить достаточную децентрализацию.

4. Алгоритм "Подтверждение полномочий" (Proof-of-Authoruty, PoA)

В сети PoA транзакции и создание блоков проверяются аккаунтами, одобренными в сети, которые называются валидаторами. Одобренные владельцы аккаунтов не должны предпринимать никаких особых усилий при запуске сети, поскольку процесс автоматизирован. Тем не менее, валидаторы должны следить за тем, чтобы их компьютеры поддерживали оптимальную производительность.

Делая ставку в сети PoA, пользователи должны раскрыть, кто они, для получения права проверять блоки в сети.

PoA отличается от PoW и PoS в том смысле, что не выполняется майнинг, что исключает необходимость покупки специализированного оборудования, а также исключает плату за электроэнергию. PoA также не требует, чтобы пользователи делали ставку на создание блока, используя свои узлы. Все, что требуется от пользователя - это верификация и тогда пользователю будут предоставлены полномочия на проверку.

Не многие внедрили систему консенсуса PoA. Несколько известных из них - сеть PoA, а также тестовая сеть Ethereum Kovan, которая утверждала, что внедрила алгоритм PoA.

5. Алгоритм "Доказательство значимости" (Proof-of-Weight, PoWeight)

PoWeight основан на Algorand, консенсусной модели. В этой сети Algorand присваивает вес каждому пользователю. Прежде чем консенсус будет достигнут, система гарантирует, что большинство пользователей согласится.

Пользователи "взвешиваются" в зависимости от того, сколькими токенами они владеют в своих аккаунтах. До тех пор, пока пользователи владеют более высокой долей, в основном 2/3 денег, сеть может нормально функционировать, а также избегать форков и двойных расходов.

Так же как и его партнеры, система PoWeight является энергоэффективной; он также обладает высокой масштабируемостью. Недостаток в том, что довольно трудно получать награды в системе PoWeight.

Этот алгоритм внедрен в сетях Algorand, Filecoin и Chia.

6. Алгоритм "Проблема византийских генералов" (Byzantine Fault Tolerance, BTF)

Проблема византийских генералов предполагает, что компоненты могут потерпеть неудачу и привести к несовершенной информации в случае ее возникновения. В этом случае активные участники должны договориться о стратегии, чтобы избежать полного сбоя системы.

Проблема византийских генералов может также встречаться под такими названиями, как конгруэнтность источника, ошибка Avalanche, проблема витантийского соглашения и др.

В сущности, без алгоритма BTF, узел может передавать ложную информацию в есть, делая информацию на блокчейне ненадежной. Внедрение алгоритма BTF гарантирует, что все возможные ситуации будут приняты во внимание с использованием практической стороны проблемы византийских генералов (PBTF) и федеративного византийского соглашения (FBA).

Проекты, которые преуспели во внедрении алгоритма BTF: Hyperledger, Stellar, Dispatch и Ripple.

7. Алгоритм "Направленный ациклический граф" (Directed Acyclic Graphs, DAGs)


Технология DAG называется Web 3.0. В этом алгоритме новые транзакции подтверждают предыдущие. DAGs по-прежнему следуют идее сайдчейнов - запускают разные транзакции в разных цепочках одновременно. NXT - это первая криптовалюта, которая внедрила DAGs.

Преимущества DAGs многочисленны. Некоторыми из них являются высокоскоростные транзакции, которые осуществляются в течение нескольких секунд по сравнению с алгоритмами PoW и PoS. Во-вторых, в сети DAG не производится майнинг, так как валидация новых транзакций зависит от ранее подтвержденных.

Другие проекты/криптовалюты, которые внедрили DAGs: IOTA, Oyster PRL, Radix, IoT Chain (планирует включиться в 2019 году), HCash, Aidos Kuneen и ByteBall.

Комментарии 0
tt_banner