Сеть блокчейн децентрализована, без центрального управления или регулирования. Проверка и валидация транзакций безусловно защищены и проверены, так как это возможно? Это присутствие алгоритма консенсуса.

Алгоритм консенсуса является основной частью сети блокчейн, поскольку это протокол, через который все узлы и участники сети блокчейн достигают общего согласия (консенсуса) относительно текущего состояния распределенного реестра. Алгоритм консенсуса создан для того, чтобы обеспечить согласие всех агентов или заинтересованных сторон в децентрализованной системе относительно одного факта и учитывать расходящиеся взгляды. Алгоритм консенсуса гарантирует, что система устойчива к сбоям и надежна.

Что такое алгоритм консенсуса блокчейна?

Алгоритм консенсуса - это набор правил, определяющих, как взаимодействуют участвующие узлы и взаимодействуют в экосистеме блокчейна. Он обеспечивает работу сети блокчейна и всех протоколов, построенных на нем, чтобы достичь надежности и обеспечить высокий уровень доверия между участвующими узлами.

Алгоритм консенсуса блокчейна - это умный механизм, который обеспечивает и позволяет пользователям или машинам координироваться в распределенной структуре. Алгоритм консенсуса является центральным звеном в работе сети блокчейна.

В децентрализованной среде, такой как сеть блокчейн, участвующие узлы и заинтересованные стороны могут иметь различные мнения. Как мы достигаем согласия и обеспечиваем полную поддержку каждого участвующего узла в этой договоренности? Именно алгоритм консенсуса обеспечивает взаимное соглашение в этом контексте.

Сеть блокчейн имеет различные серверы, узлы, майнеры и заинтересованные стороны, распределенные по разным местоположениям. Все эти участники должны достигнуть согласия и проверить, что транзакция или блок точны перед подтверждением. Алгоритм консенсуса обеспечивает эти взаимные соглашения, делая сеть надежной и высоко защищенной. Существует несколько целей, которые алгоритм консенсуса должен достичь в сети блокчейн.

Как работает алгоритм консенсуса блокчейна?

Сеть блокчейн надежна и децентрализована. Нет ограничений для того, что могут построить разработчики на ней, и каждому разработчику предоставлена свобода выбора алгоритма консенсуса, который они хотят развернуть в своем протоколе.
Заметный алгоритм консенсуса, который вы можете задействовать и как они работают:

Доказательство работы (PoW)

The Доказательство работыАлгоритм консенсуса - самый старый и наиболее известный механизм соглашения в сети блокчейн. В Proof of Work участвующие узлы используют майнинг для проверки транзакций и создания новых блоков, их называют майнерами.

Механизм консенсуса Proof of Work требует, чтобы майнеры решали сложные математические головоломки с использованием обширной вычислительной мощности. Методы майнинга, используемые в этом алгоритме консенсуса, включают майнинг на GPU, майнинг на ЦП, майнинг на ASIC и майнинг на FPGA.

Протоколы блокчейна, использующие алгоритм консенсуса Proof of Work, включают Bitcoin, Litecoin, Primecoin, Zcash, Monero и т. д.

Доказательство доли (PoS)

The Доказательство долиМеханизм считается одним из лучших и наиболее экологически чистых алгоритмов согласования. Алгоритм согласования Proof of Stake работает посредством использования валидаторов вместо майнеров, и вкладывающие узлы являются валидаторами, которые могут создавать новые блоки поверх всех. Алгоритм согласования PoS экономит энергию и сокращает время, затрачиваемое на проверку транзакций или создание новых блоков. Механизм DeleGate.iod и арендованный механизм Proof of Stake могут быть развернуты на блокчейне.

Доказательство доли имеет несколько вариантов, которые используются в зависимости от целей данного блокчейна. Один из наиболее используемых вариантов - DeleGate.iod Доказательство доли (DPoS), в котором держатели токенов голосуют за более небольшую группу пользователей, известных как 'ДелеГейт.ио', которые отвечают за создание новых блоков и поддержание целостности блокчейна. ДелеГейт.ио выбираются на основе количества голосов, которые они получают, и обычно имеют большую долю в сети.
Одно из основных преимуществ DPoS - его масштабируемость, поскольку оно позволяет обрабатывать большое количество транзакций в секунду, а также обладает относительно низким энергопотреблением. Это делает его популярным выбором для проектов, предназначенных для высокочастотной транзакционной деятельности.

Протоколы блокчейна, такие как Dash, Peercoin, Pivx, Reddcoin и Ethereum 2.0, используют алгоритм Proof of Stake.

Доказательство авторитетности (PoA)

Механизм Proof of Authority используется в блокчейн-сетях, которые полагаются на заранее утвержденных «валидаторов» для создания новых блоков и поддержания целостности сети. Валидаторы обычно выбираются на основе их репутации, идентичности или экспертизы. В сетях PoA каждому валидатору назначается уникальная идентичность, и валидаторы поочередно создают новые блоки и добавляют их в блокчейн. Это помогает обеспечить относительно быструю и эффективную работу сети, поскольку валидаторы не конкурируют друг с другом за создание новых блоков.

Алгоритм PoA является эффективным решением для цепочек поставок, поскольку он позволяет компаниям одновременно сохранять конфиденциальность и получать преимущества блокчейна.

Протоколы блокчейна, использующие алгоритм консенсуса Proof of Authority, включают VeChain и BNB Chain

Преимущества алгоритма консенсуса Proof of Work

Примечательные преимущества алгоритма Proof of Work:

• Высокий уровень безопасности: алгоритм Proof of work обеспечивает высокую безопасность протокола блокчейн. Сложно обойти брандмауэр безопасности и скомпрометировать сеть цепочки блоков, используя механизм PoW.

• Децентрализованный метод совершения транзакций: обработка транзакций децентрализована в механизме Proof of Work. Пользователи могут работать, не имея предварительных отношений или доверия друг к другу; их основная цель - проект на руках. Единое соглашение между всеми заинтересованными сторонами обеспечит точность верификации и обновление статуса общедоступного реестра.

• Награды криптовалюты: протоколы блокчейн, которые используют механизм proof of work, награждают майнеров криптовалютными токенами. После майнинга новых блоков или успешной верификации транзакций майнеры имеют право на криптовознаграждение.

Недостатки алгоритма доказательства работы консенсуса

Некоторые из недостатков алгоритма консенсуса Proof of Work включают:

• Высокое энергопотребление: алгоритм консенсуса Proof of Work включает в себя решение вычислительных алгоритмов, потребляющих большое количество энергии. Майнинговые активности требуют больших энергетических затрат.

• Медленные транзакции и перегруженность: механизм PoW занимает много времени на проверку транзакций. Большинство времени транзакции будут скапливаться, ожидая проверки. PoW занимает больше обычного времени на проверку достоверности транзакций.

Преимущества алгоритма консенсуса Proof of Stake

Заметные преимущества алгоритма доказательства согласия:

• Энергоэффективный: блок-валидаторы в доказательстве доли не занимаются решением вычислительных алгоритмов или головоломок. Поэтому процесс валидации и стейкинга потребляет меньше энергии.

• Масштабируемость: блокчейн-протоколы, использующие алгоритм консенсуса Proof of Stake, более масштабируемы и удобны в использовании. Они также позволяют применять техники масштабирования, такие как шардирование.

Недостатки алгоритма консенсуса Proof of Stake

Некоторые из недостатков алгоритма консенсуса Proof of Stake включают:

• Сложность системы: алгоритм консенсуса Proof of Stake имеет некоторые сложные системы. Например, выбор валидатора блока сложен.

• Начальное распределение: чтобы стать валидатором в PoS, вам нужно иметь определенное количество токенов. Если вы не соответствуете требованиям к начальному распределению, вы не имеете права.

Преимущества алгоритма консенсуса Proof of Authority

Заметные преимущества алгоритма консенсуса Proof of Authority:

• Увеличенная безопасность:Поскольку валидаторы - известные личности, сеть менее уязвима к атакам со стороны анонимных злонамеренных акторов.

• Снижение требований к вычислительной мощности:PoA требует меньше вычислительной мощности, чем другие алгоритмы консенсуса, что может помочь снизить затраты и энергопотребление.

• Быстрее и эффективнее:PoA позволяет создавать блоки быстрее и эффективнее, поскольку валидаторам не нужно конкурировать друг с другом.

Недостатки алгоритма консенсуса Proof of Authority

Некоторые из недостатков алгоритма консенсуса Proof of Authority включают в себя:

• Централизация:Валидаторы обычно выбираются центральной организацией или группой, что может привести к концентрации власти среди небольшого числа людей или сущностей. Это может сделать сеть более уязвимой к цензуре или манипуляциям.

• Ограниченная анонимность:Поскольку валидаторы являются известными личностями, сеть может быть менее частной и анонимной, чем другие блокчейн-сети.

• Одиночная точка отказа:Если один из валидаторов выходит из строя или подвергается компрометации, это может создать узкое место в сети и предотвратить подтверждение транзакций.

Заключение

Алгоритм консенсуса является неотъемлемой частью работы блокчейна и определяет процедуры и правила, обеспечивающие достижение общего согласия всеми участвующими узлами, майнерами и заинтересованными сторонами. Эти соглашения могут подтверждать транзакцию, создавать новые блоки или внедрять важное обновление.

Помимо механизмов консенсуса Proof of Work и Proof of Stake, существует несколько других, которые можно использовать в зависимости от предпочтений ваших разработчиков и сценариев использования вашего протокола. Среди них: Proof of Capacity, Proof of Importance, Византийская отказоустойчивость и т. д.

Следовательно, рекомендуется выбрать наиболее подходящий механизм консенсуса для блокчейн-проекта, чтобы помочь устранить вышеупомянутые имброгли.