Механизмы консенсуса в блокчейне и криптовалюте (перевод статьи)
Что такое механизм консенсуса?
Механизм консенсуса — это отказоустойчивый механизм, который используется в компьютерных системах и блокчейне для достижения необходимого соглашения по единому значению данных или единому состоянию сети между распределенными процессами или многоагентными системами, например, с криптовалютами. Это полезно, среди прочего, для ведения учета.
Например, в блокчейне Биткоина механизм консенсуса известен как Proof-of-Work (PoW), который требует приложения вычислительных мощностей для решения сложной, но произвольной головоломки, чтобы сохранить честность всех узлов в сети.
Объяснение механизма консенсуса
В любой централизованной системе, такой как база данных, содержащая ключевую информацию о водительских правах в стране, центральный администратор имеет полномочия поддерживать и обновлять базу данных. Задача внесения любых обновлений — например, добавление / удаление / обновление имен людей, имеющих право на получение определенных лицензий, — выполняется центральным органом, который остается единственным ответственным за ведение подлинных записей.
Публичные блокчейны, которые функционируют как децентрализованные, саморегулирующиеся системы, работают в глобальном масштабе без какого-либо единого органа власти. Они предполагают вклад сотен тысяч участников, которые работают над проверкой и аутентификацией транзакций, происходящих на блокчейне, и над деятельностью по добыче блоков.
В таком динамично меняющемся статусе блокчейна эти общедоступные бухгалтерские книги нуждаются в эффективном, справедливом, функционирующем в режиме реального времени, надежном и безопасном механизме для обеспечения того, чтобы все транзакции, происходящие в сети, были подлинными, и все участники пришли к консенсусу относительно статуса книги. Эта важнейшая задача выполняется механизмом консенсуса, который представляет собой набор правил, определяющих законность взносов, вносимых различными участниками (т.е. узлами или транзакторами) блокчейна.
Механизмы консенсуса на блокчейне
Существуют различные виды алгоритмов механизма консенсуса, каждый из которых работает на разных принципах.
Proof of work (PoW) - это общий алгоритм консенсуса, используемый самыми популярными криптовалютными сетями, такими как bitcoin и litecoin. Это требует, чтобы участник доказал, что выполненная и отправленная им работа дает им право на получение права добавлять новые транзакции в блокчейн. Однако весь этот механизм майнинга биткоина требует высокого энергопотребления и более длительного времени обработки.
Proof of stake (PoS) - это еще один распространенный алгоритм консенсуса, который эволюционировал как недорогая альтернатива алгоритму PoW с низким энергопотреблением. Это предполагает распределение ответственности за ведение публичного реестра между узлом-участником пропорционально количеству токенов виртуальной валюты, которыми он владеет. Однако у этого есть недостаток, заключающийся в том, что это стимулирует накопление криптокоинов вместо того, чтобы тратить.
В то время как PoW и PoS, безусловно, являются наиболее распространенными в пространстве блокчейна, существуют другие алгоритмы консенсуса, такие как Proof of Capacity (PoC), которые позволяют совместно использовать пространство памяти участвующих узлов в сети блокчейна. Чем больше памяти или места на жестком диске у узла, тем больше прав ему предоставляется для ведения публичного реестра.
Proof of Activity (PoA), используемое в блокчейне Decred, представляет собой гибрид, который использует аспекты как PoW, так и PoS.
Proof of Burn (PoB) - это еще один способ, который требует, чтобы транзакторы отправляли небольшие суммы криптовалюты на недоступные адреса кошельков, фактически "сжигая" их из существования.
Другой, называемый Proof of History (PoH), разработанный проектом Solana и аналогичный Proof of Elapsed Time (PoET), шифрует само течение времени криптографически для достижения консенсуса без затрат большого количества ресурсов.
Источник: JAKE FRANKENFIELD