Ultimele stiri
recent

Tehnologia blockchain - Algoritmii de consens.

In tehnologia blockchain, exista o multime de algoritmi de consens care permit alegerea celui mai potrivit nod pentru semnarea urmatorului bloc. Unele dintre ele sunt bine cunoscute si folosite frecvent, precum PoW, pe cand altele doar abia incearca sa-si gaseasca locul "sub soare". Mai jos, aduc la cunostinta dumneavoastra, lista celor mai cunoscuti algoritmi de consens dintre cei existenti.

Proof-of-Work (dovada muncii (PoW)).
Probabil datorita Bitcoin, algoritmul de consens PoW este cel mai bine cunoscut mod de a confirma tranzactiile. Ideea principala este ca nodurile retelei, care confirma tranzactiile, efectueaza o lucrare de calcul destul de complicata, rezultatul caruia ar fi usor si rapid verificat de alte noduri de retea.
Primul nod, care a finalizat complet toate calculele necesare, primeste o recompensa de la retea. Nodurile se lupta intre ele (crescand capacitatile resurselor de calcul) pentru a fi primul care primeste recompensa.
Principalul dezavantaj al acestui algoritm este: cheltuieli enorme energetice fara sens deoarece, un numar mare de noduri efectueaza calcule, insa in realitate doar unul (primul) desfasoara o activitate de succes si primeste o recompensa.

Proof-of-Stake (PoS).
Unul dintre cei mai populari algoritmi de consens in retelele blockchain. In acest algoritm, creatorul urmatorului bloc din lant selecteaza un nod care are un echilibru mai mare, adica cantitatea de resurse, cum ar fi monedele in criptocurrency. Pentru crearea blocului in sine, nodul nu primeste remuneratie, ci este platit pentru efectuarea tranzactiei.

Variantele posibile de alegere a nodului:
aleatoriu dintre cele mai bogate;
aleatoriu dintre cele mai vechi.

Avantajele principale: o reducere semnificativă a consumului de energie electrică (relativ la metoda PoW); pentru un atac Double-spending, este nevoie de o concentratie de mai mult decat 50% din valoarea totală a monedelor, ceea ce va costa o avere uriașă. În cazul în care atacatorul este în continuare în măsură să concentreze această sumă de fonduri, el va deranja echilibrul cu acțiunile sale și va suferi mai mult din propriul său atac.

Dezavantaje principale: motivarea, concentrarii fondurilor, ceea ce poate duce la centralizarea rețelei.

Delegated Proof-of-Stake (DPoS).
O forma al algoritmului de consens Proof-Of-Stake, in care blocurile sunt semnate de reprezentanti alesi. Proprietarii celor mai mari solduri aleg reprezentantii lor, fiecare dintre ei primind dreptul de a semna blocuri in retea. Fiecare reprezentant, care detine unul sau mai multe procente din totalul voturilor, intra in consiliu unde este ales (in mod circular) reprezentantul, care va semna urmatorul bloc. In cazul in care, din orice motiv, un reprezentant isi pierde randul in semnarea blocului, pierde voturile delegate si paraseste "consiliul de administrare", dupa care, in locul acestuia, este ales cel mai potrivit candidat.

Proprietarii soldurilor, care deleaga voturile, nu isi pierd in nici un fel controlul asupra lor, pentru ca in orice moment le pot retrage de la reprezentantii sai.

Avantajele algoritmului DPoS sunt:
  • detinatorii de sold au posibilitatea de a-si delega voturile (fara a transfera insasi soldul);
  • detinatorii de bilanturi au posibilitatea de a primi venituri suplimentare din proprietatea lor;
  • minimizarea costurilor pentru suportul retelei blockchain. Spre deosebire de clasicul PoS, cantitatea de "munca inutila" este redusa otata cu alegerea urmatorului alegator.
Leased Proof-of-Stake (LPoS).
Dupa cum sugereaza si numele, LPoS reprezinta o alta modificare al algoritmului Proof-of-Stake. In acest moment este utilizat doar pe platforma Waves. Unul din caracteristicii acestui algoritm consta in faptul ca orice utilizator are posibilitatea de a-si transfera echilibrul in chiria nodurilor miniere, care, la randul lor, impart o parte din profit cu utilizatorii. Astfel, acest algoritm de consens va permite sa primiti venituri din activitatea miniera, fara a conduce insasi mineritul.

Proof-of-Capacity (dovada capacității (PoC)).
Uneori se mai numeste si Proof-of-Space (PoSpace). Am gasit doar o singura platforma care sustine acest algoritm - Burstcoin. PoC lucreaza pe urmatorul principiu:
  • fiecare miner calculeaza o cantitate suficient de mare de date care este scrisa pe subsistemul (hard disk, sisteme de stocare in cloud) a nodului. Un astfel de set de date initial in PoC este numit "parcela";
  • pentru fiecare bloc nou, minerul citeste un set mic de date (1/4096, care este de aproximativ 0,024%) din volumul total salvat si returneaza rezultatul (deadline) drept timpul scurs, in secunde, de la crearea ultimului bloc, dupa care minerul poate crea un alt bloc;
  • minerul, care a primit termenul minim, semneaza blocul si primeste recompensa pentru tranzactie.
Astfel, resursele de calcul indispensabile minerului pentru aceasta lucrare sunt limitate de timpul necesar pentru citirea fisierelor de pe subsistem. Anume acest factor permite mineritul cu o eficienta destul de ridicata, deoarece, minerii concureaa intre ei pentru marimea datelor stocate, spre deosebire de viteza echipamentului, determinanta in mineritul construit pe PoW.

Proof-of-Importance (dovada importantei (PoI)).
Algoritmul de consens utilizat in blockchain-ul NEM. Semnificatia fiecarui utilizator in reteaua NEM este definita drept suma fondurilor care ii sunt disponibile in bilant si numarul tranzactiilor efectuate din/catre portofel. Spre deosebire de PoS, care ia in considerare doar soldul fondurilor disponibile, PoI ia in considerare atat valoarea fondurilor, cat si activitatea utilizatorului in retea. Aceasta abordare implica utilizatorii nu numai sa pastreze fonduri in conturile lor, ci sa si le foloseasca in mod activ.

Proof-of-Activity (dovada activitatii (PoA)).
Descrierea algoritmului a fost publicata in 2014, drept un algoritm potential nou si mai fiabil pentru Bitcoin, insa, nu am gasit informatii despre implementarea acestuia. Autorii algoritmului PoA au incercat sa combine cei mai populari algoritmi, cum ar fi Proof-of-Work si Proof-of-Stake, pentru a spori nivelul de protectie impotriva atacurilor potentiale (atac de 51% sau atacuri DoS). Principiile de functionare al algoritmului:
  • fiecare miner incearca sa genereze antetul unui bloc gol care include hash-ul blocului, adresa publica a minerului, indicele blocului actual in blockchain si nonce;
  • dupa generarea antetului blocului care indeplineste cerintele de complexitate actuale, nodul trimite acest antet in retea;
  • toate nodurile retelei considera antetul unui astfel de bloc drept date obtinute de la proprietari pseudo-aleatorii. Folosind hash-ul antetului blocului trimis si hash-ul blocului anterior + N presetarilor folosind algoritmul follow-the-satoshi, sunt selectate partile interesate;
  • fiecare participant online verifica rezultatul antetului blocului gol pentru corectitudinea acestuia. In timpul testului, fiecare participant care a primit antetul verifica daca este unul dintre primii "norocosi" ai acestui bloc si in caz ca este №1 semneaza antetul blocului gol cu ​​cheia secreta si il trimite in reteaua blockchain;
  • cand unul din cointeresati vede ca trebue sa devina semnatarul blocului, el, in plus la antetul blocului gol, adauga un bloc cu tranzactii incluse (numarul tranzactiilor incluse il alege la cuviinta sa), toate semnaturile de la alte parti interesate si semneaza blocul;
  • cointeresatul N trimite blocul nou, deja pregatit, in retea, nodurile, primind-ul, verifica valabilitatea acestuia si il adauga in blockchain;
  • prima pentru tranzactia pe care a primit-o N este impartita intre miner si cei "norocoși".
Proof-of-Authority (PoAuthority).
Este un algoritm de consens care se situeaza, oarecum, diferit de restul algoritmilor, deoarece pentru munca sa nu este necesar sa existe deloc minierit precum in PoW sau PoS. In blockchain-ul bazat pe PoAuthority, toate tranzactiile si blocurile sunt verificate prin intermediul conturilor aprobate (validatori), iar efectuarea tranzactiilor si crearea blocurilor are loc automat utilizand puterea de calcul al validatorului.

Punctul pozitiv al acestui algoritm este lipsa mineritului si, ca rezultat, o reducere semnificativa a costului intretinerii acestuia.
Punctul negativ al utilizarii acestui algoritm, dupa cum este clar din descrierea insasi, este ca persoanele cheie sunt validatori, ceea ce duce la centralizare. Probabil, in anumite cazuri, in retele private, folosind conturi de incredere deplina, acest lucru ar avea sens.

Proof-of-Burn (PoB).
Un alt tip interesant al algoritmilor de consens este Proof-of-Burn. La utilizarea acestuia, minerul trimite monede la o adresa aleatoare a hash-ului generat și cheltuirea acestor bunuri devine aproape imposibila, deoarece probabilitatea de "gasi" cheile pentru aceasta adresa sunt egale cu zero. Pentru o astfel de ardere a monedelor, minerul primeste o sansa permanenta de a gasi blocul PoB si de a primi o recompensa pentru el. Sansele de exploatare miniera cresc odata cu numarul de monede arse.

Din punct de vedere economic, acest proces de ardere al monedelor poate fi reprezentat drept achizitia unei instalatii de foraj pentru minerit. In mod normal, este logic sa folosim un astfel de algoritm doar la etapele ulterioare ale existentei unei sau altei criptocurrency, atunci cand are ce "arde". O alta idee interesanta este acea ca aceasta metoda este, de asemenea, potrivita pentru transferuri de la valute "vechi" la altele "noi"... De exemplu, atunci cand valuta "veche" se afla in punctul final al exploatarii, putem folosi metoda PoB pentru a obtine "noua" criptocurrency si a arde "vechea".
Acest algoritm este utilizat pe platforma Slimcoin.

Majoritatea platformelor utilizeaza algoritmii de consens Proof-of-Work si Proof-of-Stake, precum si modificarile acestora desi, pe piata, exista exemple destul de specifice cum ar fi: Proof-of-Authority, Proof-of-Capacity sau Proof-of-Burn. Interesant, din punct de vedere economic, este Proof-of-Importance, deoarece implica proprietarii monedelor, nu doar in colectarea si depozitarea acestora, ci si in utilizarea lor activa. Unul dintre cei mai optimi este algoritmul Delegated Proof-of-Stake la categoria "avantajele" caruia putem mentiona: cresterea vitezei de semnare al blocurilor si sporirea eficientei energetice, datorita numarului limitat de semnatari.


Ma puteti urmari si pe Telegram, adresa: @ROBlockchain

Unknown

Unknown

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu

Un produs Blogger.