Mechanizm konsensusu (kryptowaluta)

Co to jest mechanizm konsensusu?

Mechanizm konsensusu to mechanizm odporny na awarie, który jest używany w systemach komputerowych i blockchain w celu osiągnięcia niezbędnej zgody na pojedynczą wartość danych lub pojedynczy stan sieci wśród procesów rozproszonych lub systemów wieloagentowych, takich jak kryptowaluty. Przydaje się m.in. w prowadzeniu ewidencji.

Na przykład w łańcuchu bloków Bitcoin mechanizm konsensusu znany jest jako Proof-of-Work (PoW), który wymaga użycia mocy obliczeniowej w celu rozwiązania trudnej, ale arbitralnej zagadki, aby wszystkie węzły w sieci były uczciwe.

Wyjaśnienie mechanizmu konsensusu

W każdym scentralizowanym systemie, takim jak baza danych zawierająca kluczowe informacje o prawach jazdy w danym kraju, centralny administrator ma uprawnienia do utrzymywania i aktualizowania bazy danych. Zadanie dokonywania wszelkich aktualizacji — takich jak dodawanie/usuwanie/aktualizowanie nazwisk osób, które zakwalifikowały się do określonych licencji — jest wykonywane przez organ centralny, który pozostaje jedynym odpowiedzialnym za prowadzenie prawdziwych rejestrów.

Publiczne łańcuchy bloków, które działają jako zdecentralizowane, samoregulujące się systemy, działają na skalę globalną bez żadnej władzy. Obejmują one wkład setek tysięcy uczestników, którzy pracują nad weryfikacją i uwierzytelnianiem transakcji zachodzących na blockchain oraz nad działaniami block mining.

W tak dynamicznie zmieniającym się stanie łańcucha bloków te publicznie udostępniane księgi wymagają wydajnego, uczciwego, działającego w czasie rzeczywistym, funkcjonalnego, niezawodnego i bezpiecznego mechanizmu, który zapewni, że wszystkie transakcje zachodzące w sieci są prawdziwe, a wszyscy uczestnicy zgadzają się na konsensus o stanie księgi. To niezwykle ważne zadanie jest wykonywane przez mechanizm konsensusu, który jest zbiorem reguł, które decydują o zasadności wkładu dokonywanego przez różnych uczestników (tj. węzły lub podmioty) łańcucha blokowego.

Mechanizmy konsensusu Blockchain

Istnieją różne rodzaje algorytmów mechanizmu konsensusu, z których każdy działa na innych zasadach.

Dowód pracy (PoW) to powszechny algorytm konsensusu używany przez najpopularniejsze sieci kryptowalutowe, takie jak bitcoin i litecoin. Wymaga, aby węzeł uczestnika udowodnił, że wykonana i przesłana przez niego praca kwalifikuje go do otrzymania prawa do dodawania nowych transakcji do łańcucha bloków. Jednak cały ten mechanizm kopania bitcoina wymaga dużego zużycia energii i dłuższego czasu przetwarzania.

Dowód stawki (PoS) to kolejny powszechny algorytm konsensusu, który ewoluował jako niedroga, energooszczędna alternatywa dla algorytmu PoW. Polega ona na przypisaniu odpowiedzialności za prowadzenie księgi publicznej do węzła uczestnika proporcjonalnie do liczby posiadanych przez niego tokenów waluty wirtualnej. Ma to jednak tę wadę, że zachęca do gromadzenia kryptowalut zamiast wydawania pieniędzy.

Podczas gdy PoW i PoS są zdecydowanie najbardziej rozpowszechnione w przestrzeni blockchain, istnieją inne algorytmy konsensusu, takie jak Proof of Capacity (PoC), które umożliwiają współdzielenie przestrzeni pamięci współpracujących węzłów w sieci blockchain. Im więcej pamięci lub miejsca na dysku twardym posiada węzeł, tym więcej praw do prowadzenia księgi publicznej. Proof of Activity (PoA), używany w blockchainie Decred, to hybryda, która wykorzystuje aspekty zarówno PoW, jak i PoS. Proof of Burn (PoB) to kolejna, która wymaga od podmiotów transakcyjnych wysyłania niewielkich ilości kryptowalut na niedostępne adresy portfeli, w efekcie „wypalając” je.

Inny, zwany Proof of History (PoH), opracowany przez Projekt Solana i podobny do Proof of Elapsed Time (PoET), sam koduje kryptograficznie upływ czasu, aby osiągnąć konsensus bez wydawania wielu zasobów.

Przegląd najważniejszych wydarzeń

• Krytycy górników bitcoinów przekonywali, że PoW jest nadmiernie energochłonny, co zaowocowało stworzeniem nowych i wydajniejszych mechanizmów.

• W kontekście blockchainów i kryptowalut, proof-of-work (PoW) i proof-of-stake (PoS) to dwa najbardziej rozpowszechnione mechanizmy konsensusu.

• Mechanizm konsensusu odnosi się do dowolnej liczby metod stosowanych do osiągnięcia porozumienia, zaufania i bezpieczeństwa w zdecentralizowanej sieci komputerowej.