Se um grupo de amigos sair juntos durante as férias, o que comer em que restaurante, que filme ver, todos podem ter opiniões diferentes. Neste momento, todos precisam decidir por votação, e o resultado final, que é a opção mais escolhida, será o consenso para o subsequente jantar e filme.
No mundo da blockchain, como garantir que todos os participantes possam chegar a um consenso sobre transações, dados, etc. também requer um mecanismo de armadilha, esse mecanismo de armadilha é chamado de "Mecanismo de consenso".
Mecanismo de consenso是什麼？
Mecanismo de consenso (em inglês: Consensus Mechanism) é o mecanismo operacional em sistemas distribuídos ou redes de blocos, com o objetivo de alcançar consenso entre todos os participantes do nó em relação à precisão dos dados ou transações na cadeia. Esse mecanismo é considerado o elemento central da tecnologia de blockchain, garantindo que os dados na rede não sejam alterados arbitrariamente e que as transações relacionadas sejam seguras.
Se tomarmos um banco centralizado como exemplo, basicamente, apenas o banco confirma se os registos de depósitos, levantamentos e transferências de uma pessoa estão corretos; mas na rede de blocos Descentralização, não há uma única entidade autoritária que controle ou verifique transações, mas sim Nó na rede para verificar e garantir a autenticidade dos registos de transações.
O site oficial da Ethereum explica que o mecanismo de Consenso pode garantir que os Nós da rede alcancem um consenso sobre a autenticidade e precisão das transações.
História do mecanismo de consenso
A história do Mecanismo de consenso está intimamente relacionada com a tecnologia de Bloco. Com o desenvolvimento da tecnologia de Bloco, o Mecanismo de consenso também evoluiu constantemente. O objetivo desses mecanismos é garantir que todos os nós na rede de Bloco cheguem a um consenso sobre os dados de transação e mantenham a segurança e a descentralização do sistema.
O site Investopedia, focado em informações de investimento financeiro, compilou o histórico do desenvolvimento do mecanismo de consenso.
Década de 1980 a 1990: Banco de dados centralizado
Com a popularização de computadores e internet, surgiram bancos de dados compartilhados que permitem aos usuários acessarem dados de diferentes lugares. Esses bancos de dados são principalmente centralizados, controlados e mantidos por administradores específicos para garantir a integridade dos dados.
Década de 1990: Armazenamento e processamento descentralizados
Algumas bases de dados partilhadas evoluíram para dispositivos distribuídos em diferentes locais para armazenamento e processamento. Surgiram então questões sobre como evitar a adulteração de dados e o acesso não autorizado, assim como sobre a automatização da gestão de bases de dados distribuídas.
A emergência do Consenso descentralizado e autónomo
Para resolver o problema da consistência do estado do banco de dados, foi criado o Consenso Distribuído Autônomo. Esse método depende da tecnologia de encriptação para verificar a integridade dos dados, gerando um valor de hash. O valor de hash só muda quando os dados de entrada são alterados, portanto, é possível garantir que os dados não tenham sido modificados comparando os valores de hash.
2008: Contribuição do BTC e de Satoshi Nakamoto
Embora muitas pessoas tenham se dedicado à pesquisa do mecanismo de consenso, o White Paper publicado por Satoshi Nakamoto em 2008 é amplamente considerado a base do mecanismo de consenso do bloco moderno. Por exemplo, o BTC utiliza o mecanismo de Prova de Trabalho (PoW) para resolver os problemas de consenso em um ambiente descentralizado.
Por que é importante para o desenvolvimento da blockchain?
O mecanismo de consenso desempenha um papel muito importante na tecnologia de blocos, sendo essencial para garantir a segurança, confiabilidade e descentralização da blockchain. Aqui estão algumas das razões importantes para o mecanismo de consenso:
Manter Descentralização
Assegurar a consistência e confiabilidade dos dados
Prevenir pagamentos duplicados e fraude
Melhorar a segurança da rede
O conceito central da blockchain é a descentralização. A Zfort Group, uma empresa de TI, afirma que o mecanismo de consenso permite que os nós participem do processo de consenso, garantindo não apenas a ausência de uma autoridade centralizada, mas também um modo de tomada de decisão descentralizado para manter a transparência e abertura da blockchain e promover a descentralização.
Através do mecanismo de consenso, pode garantir-se que todos os nós têm o mesmo conteúdo da versão, mantendo a consistência e fiabilidade dos dados. Além disso, o mecanismo de consenso pode também evitar problemas de pagamentos duplicados na blockchain, onde os nós na rede podem verificar a singularidade de cada transação, evitando que a mesma criptomoeda seja gasta várias vezes e prevenindo o seu uso em fraudes na rede.
A plataforma Crypto.com que fornece serviços relacionados a criptomoedas explica que, com a evolução da tecnologia, os mecanismos de consenso também evoluíram para diferentes designs, como Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Atestação (PoS), a fim de impedir que atacantes maliciosos controlem a rede de blocos. Esses designs exigem que os participantes invistam energia elétrica, criptomoedas e outros recursos para verificação, tornando assim caro e difícil para atacar a cadeia de blocos, reduzindo a possibilidade de sucesso de um ataque.
Quais são os mecanismos de consenso?
Mecanismo de consenso é o núcleo do sistema blockchain, garantindo a consistência dos dados de transações relacionadas em todos os Nó. Abaixo estão alguns tipos comuns de Mecanismo de consenso.
Prova de Trabalho（Proof of Work，PoW）
PoW é o Mecanismo de consenso mais antigo usado, PoW exige que os participantes (Mineiros) resolvam problemas matemáticos complexos por meio de cálculos para validar transações e gerar novos Blocos. As vantagens desse tipo de Mecanismo de consenso, como PoW, são alta descentralização e segurança. Exemplos de casos de uso real incluem Criptomoedas como BTC, DOGE, Litecoin.
Mas devido à necessidade de grande consumo de energia para o cálculo computacional e às desvantagens ambientais, tais como alto consumo de energia, e a possibilidade de velocidade lenta e taxas de gás mais elevadas quando usadas por mais pessoas.
Prova de Staking (Proof of Stake, PoS)
PoS é a seleção de validadores através da posse e aposta de criptomoedas, em vez de depender da capacidade de computação, portanto, as pessoas que possuem mais tokens têm maior chance de serem selecionadas para validar transações.
A vantagem do PoS é que ele consome menos energia, mas a desvantagem é que mais pessoas com criptomoedas têm a oportunidade de participar da validação, o que pode resultar em uma descentralização menor do PoS. Exemplos de casos de uso incluem Ethereum (que usará PoS após 2022) e Cardano.
Prova Delegada de Participação (DPoS)
DPoS é uma versão melhorada do PoS, que permite aos participantes da rede validar através da votação para escolher "representantes". Isso melhora a eficiência e velocidade do sistema, mas pode haver riscos centralizados, já que alguns representantes podem controlar mais poder. DPoS é aplicado em projetos como EOS e Tron.
encriptação cidade aqui são os 3 mecanismos de consenso mais comuns, organizados numa tabela de comparação como se segue:
Prova de Trabalho PoWProva de Staking PoSAtestação de Delegação de Token DPoSCusto energéticoAlto baixo requer cálculos matemáticos, o mais eficiente em termos de consumo de energia em comparação com o PoWSegurançaMais seguro, mas vulnerável a ataques de 51%Seguro, mas pode ter riscos centralizados para aqueles que possuem mais criptomoedasSeguro, mas pode haver riscos centralizados para os representantes eleitosDescentralizaçãoAltamente descentralizadoMenos descentralizadoConsensusProcesso de mineraçãoValidadores são selecionados com base na quantidade de tokens em stakeOs representantes são eleitos pelos participantes da rede para validar transaçõesPrincipais casos de usoBTC, DOGE, LitecoinEthereum, Cardano, EOS, Tron após 2022
Fonte de dados: Crypto.com, Zfort Group, Built In
Fonte da imagem: Mapa de produção de 'encriptação cidade'. Quais são os mecanismos de consenso?
As três Mecanismos de consenso mencionados acima são os mais comuns atualmente. Abaixo, serão apresentados outros três Mecanismos de consenso: prova de autoridade, prova de queima e prova histórica.
prova de autoridade (Proof of Authority, PoA)
O PoA é um mecanismo de consenso baseado na reputação dos validadores, em vez dos ativos digitais que possuem. O site Built In, focado em conteúdo tecnológico, indica que o PoA geralmente passa por processos de verificação, como verificações de antecedentes, e é favorecido pelas blockchains privadas devido à sua alta eficiência. Geralmente é usado em ambientes corporativos, como o JPMCoin do setor financeiro e a plataforma de gerenciamento da cadeia de suprimentos VeChain, ambos usando o mecanismo de consenso PoA.
Prova de Queima (Proof of Burn, PoB)
A plataforma Crypto.com, que oferece serviços relacionados com Ativos de criptografia, afirmou que o PoB exigirá que os participantes 'queimem' uma certa quantidade de Token para obter o poder de validar Blocos, o que também significa que os Tokens serão permanentemente destruídos e não poderão ser utilizados novamente. O PoB é visto como uma alternativa de eficiência energética ao PoW, adequado para a plataforma de Blockchain Factom, que se concentra na gestão de dados e segurança.
Prova de História (Proof of History, PoH)
PoH é um Mecanismo de consenso mais recente, cujo objetivo principal é aumentar a eficiência da cadeia de blocos. De acordo com a Crypto.com, o PoH depende da tecnologia de carimbo de data/hora para ordenar eventos, permitindo que a rede verifique transações mais rapidamente. Atualmente, é aplicado apenas no Solana, mas ainda não passou por testes em larga escala.
O futuro do Mecanismo de consenso
No geral, no futuro, o mecanismo de consenso será mais diversificado, com foco na eficiência energética, descentralização, segurança e privacidade. O novo mecanismo de consenso também continuará a evoluir para atender às necessidades de diferentes cenários de aplicação.
Com o aumento crescente da preocupação global com a proteção do meio ambiente, os atuais Mecanismos de Consenso, especialmente o Prova de Trabalho (PoW), têm sido amplamente criticados devido ao seu alto consumo de energia. Os futuros Mecanismos de Consenso irão se concentrar mais na eficiência energética e na redução do consumo de energia, tornando-se uma direção chave para o desenvolvimento, o que ajudará a enfrentar os desafios ambientais e melhorar a sustentabilidade tecnológica.
Os futuros mecanismos de consenso se concentrarão em alcançar um melhor equilíbrio entre descentralização e segurança, evitando o controle excessivo da rede por grandes detentores de moedas ou um pequeno número de validadores. A Built In explica que mecanismos como o Prova de Staking (PoS) podem reduzir o risco de concentração de grandes investidores, aumentando a aleatoriedade ou introduzindo métodos de validação comunitária para alcançar um maior nível de descentralização e equidade.
Com o avanço da tecnologia, Mecanismo de consenso pode adotar um modo híbrido no futuro, combinando as vantagens de diferentes mecanismos para obter o melhor resultado. A Zfort Group também aponta que a combinação do Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Staking (PoS) em um mecanismo de consenso híbrido já está sendo aplicada em alguns projetos de cadeia de Blocos, o que permite manter a segurança e aumentar a eficiência.
Com a expansão do alcance de aplicação da tecnologia blockchain, o Mecanismo de consenso futuro será mais especializado, projetando soluções correspondentes para diferentes cenários de aplicação. Por exemplo, aplicações como a Internet das Coisas (IoT) podem exigir um Mecanismo de consenso de baixa latência e alta eficiência; enquanto aplicações financeiras enfatizarão mais a segurança e a imutabilidade dos dados. Esse desenvolvimento tornará o Mecanismo de consenso mais flexível, capaz de atender às diferentes necessidades de diversos setores industriais.
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Quais são os mecanismos de consenso? Compreender completamente o mecanismo de consenso dentro do Bloco.
Se um grupo de amigos sair juntos durante as férias, o que comer em que restaurante, que filme ver, todos podem ter opiniões diferentes. Neste momento, todos precisam decidir por votação, e o resultado final, que é a opção mais escolhida, será o consenso para o subsequente jantar e filme.
No mundo da blockchain, como garantir que todos os participantes possam chegar a um consenso sobre transações, dados, etc. também requer um mecanismo de armadilha, esse mecanismo de armadilha é chamado de "Mecanismo de consenso".
Mecanismo de consenso是什麼？
Mecanismo de consenso (em inglês: Consensus Mechanism) é o mecanismo operacional em sistemas distribuídos ou redes de blocos, com o objetivo de alcançar consenso entre todos os participantes do nó em relação à precisão dos dados ou transações na cadeia. Esse mecanismo é considerado o elemento central da tecnologia de blockchain, garantindo que os dados na rede não sejam alterados arbitrariamente e que as transações relacionadas sejam seguras.
Se tomarmos um banco centralizado como exemplo, basicamente, apenas o banco confirma se os registos de depósitos, levantamentos e transferências de uma pessoa estão corretos; mas na rede de blocos Descentralização, não há uma única entidade autoritária que controle ou verifique transações, mas sim Nó na rede para verificar e garantir a autenticidade dos registos de transações.
O site oficial da Ethereum explica que o mecanismo de Consenso pode garantir que os Nós da rede alcancem um consenso sobre a autenticidade e precisão das transações.
História do mecanismo de consenso
A história do Mecanismo de consenso está intimamente relacionada com a tecnologia de Bloco. Com o desenvolvimento da tecnologia de Bloco, o Mecanismo de consenso também evoluiu constantemente. O objetivo desses mecanismos é garantir que todos os nós na rede de Bloco cheguem a um consenso sobre os dados de transação e mantenham a segurança e a descentralização do sistema.
O site Investopedia, focado em informações de investimento financeiro, compilou o histórico do desenvolvimento do mecanismo de consenso.
Década de 1980 a 1990: Banco de dados centralizado Com a popularização de computadores e internet, surgiram bancos de dados compartilhados que permitem aos usuários acessarem dados de diferentes lugares. Esses bancos de dados são principalmente centralizados, controlados e mantidos por administradores específicos para garantir a integridade dos dados.
Década de 1990: Armazenamento e processamento descentralizados Algumas bases de dados partilhadas evoluíram para dispositivos distribuídos em diferentes locais para armazenamento e processamento. Surgiram então questões sobre como evitar a adulteração de dados e o acesso não autorizado, assim como sobre a automatização da gestão de bases de dados distribuídas.
A emergência do Consenso descentralizado e autónomo Para resolver o problema da consistência do estado do banco de dados, foi criado o Consenso Distribuído Autônomo. Esse método depende da tecnologia de encriptação para verificar a integridade dos dados, gerando um valor de hash. O valor de hash só muda quando os dados de entrada são alterados, portanto, é possível garantir que os dados não tenham sido modificados comparando os valores de hash.
2008: Contribuição do BTC e de Satoshi Nakamoto Embora muitas pessoas tenham se dedicado à pesquisa do mecanismo de consenso, o White Paper publicado por Satoshi Nakamoto em 2008 é amplamente considerado a base do mecanismo de consenso do bloco moderno. Por exemplo, o BTC utiliza o mecanismo de Prova de Trabalho (PoW) para resolver os problemas de consenso em um ambiente descentralizado.
Por que é importante para o desenvolvimento da blockchain?
O mecanismo de consenso desempenha um papel muito importante na tecnologia de blocos, sendo essencial para garantir a segurança, confiabilidade e descentralização da blockchain. Aqui estão algumas das razões importantes para o mecanismo de consenso:
Manter Descentralização
Assegurar a consistência e confiabilidade dos dados
Prevenir pagamentos duplicados e fraude
Melhorar a segurança da rede
O conceito central da blockchain é a descentralização. A Zfort Group, uma empresa de TI, afirma que o mecanismo de consenso permite que os nós participem do processo de consenso, garantindo não apenas a ausência de uma autoridade centralizada, mas também um modo de tomada de decisão descentralizado para manter a transparência e abertura da blockchain e promover a descentralização.
Através do mecanismo de consenso, pode garantir-se que todos os nós têm o mesmo conteúdo da versão, mantendo a consistência e fiabilidade dos dados. Além disso, o mecanismo de consenso pode também evitar problemas de pagamentos duplicados na blockchain, onde os nós na rede podem verificar a singularidade de cada transação, evitando que a mesma criptomoeda seja gasta várias vezes e prevenindo o seu uso em fraudes na rede.
A plataforma Crypto.com que fornece serviços relacionados a criptomoedas explica que, com a evolução da tecnologia, os mecanismos de consenso também evoluíram para diferentes designs, como Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Atestação (PoS), a fim de impedir que atacantes maliciosos controlem a rede de blocos. Esses designs exigem que os participantes invistam energia elétrica, criptomoedas e outros recursos para verificação, tornando assim caro e difícil para atacar a cadeia de blocos, reduzindo a possibilidade de sucesso de um ataque.
Quais são os mecanismos de consenso?
Mecanismo de consenso é o núcleo do sistema blockchain, garantindo a consistência dos dados de transações relacionadas em todos os Nó. Abaixo estão alguns tipos comuns de Mecanismo de consenso.
PoW é o Mecanismo de consenso mais antigo usado, PoW exige que os participantes (Mineiros) resolvam problemas matemáticos complexos por meio de cálculos para validar transações e gerar novos Blocos. As vantagens desse tipo de Mecanismo de consenso, como PoW, são alta descentralização e segurança. Exemplos de casos de uso real incluem Criptomoedas como BTC, DOGE, Litecoin.
Mas devido à necessidade de grande consumo de energia para o cálculo computacional e às desvantagens ambientais, tais como alto consumo de energia, e a possibilidade de velocidade lenta e taxas de gás mais elevadas quando usadas por mais pessoas.
PoS é a seleção de validadores através da posse e aposta de criptomoedas, em vez de depender da capacidade de computação, portanto, as pessoas que possuem mais tokens têm maior chance de serem selecionadas para validar transações.
A vantagem do PoS é que ele consome menos energia, mas a desvantagem é que mais pessoas com criptomoedas têm a oportunidade de participar da validação, o que pode resultar em uma descentralização menor do PoS. Exemplos de casos de uso incluem Ethereum (que usará PoS após 2022) e Cardano.
DPoS é uma versão melhorada do PoS, que permite aos participantes da rede validar através da votação para escolher "representantes". Isso melhora a eficiência e velocidade do sistema, mas pode haver riscos centralizados, já que alguns representantes podem controlar mais poder. DPoS é aplicado em projetos como EOS e Tron.
encriptação cidade aqui são os 3 mecanismos de consenso mais comuns, organizados numa tabela de comparação como se segue:
Prova de Trabalho PoWProva de Staking PoSAtestação de Delegação de Token DPoSCusto energéticoAlto baixo requer cálculos matemáticos, o mais eficiente em termos de consumo de energia em comparação com o PoWSegurançaMais seguro, mas vulnerável a ataques de 51%Seguro, mas pode ter riscos centralizados para aqueles que possuem mais criptomoedasSeguro, mas pode haver riscos centralizados para os representantes eleitosDescentralizaçãoAltamente descentralizadoMenos descentralizadoConsensusProcesso de mineraçãoValidadores são selecionados com base na quantidade de tokens em stakeOs representantes são eleitos pelos participantes da rede para validar transaçõesPrincipais casos de usoBTC, DOGE, LitecoinEthereum, Cardano, EOS, Tron após 2022
Fonte de dados: Crypto.com, Zfort Group, Built In
Fonte da imagem: Mapa de produção de 'encriptação cidade'. Quais são os mecanismos de consenso?
As três Mecanismos de consenso mencionados acima são os mais comuns atualmente. Abaixo, serão apresentados outros três Mecanismos de consenso: prova de autoridade, prova de queima e prova histórica.
O PoA é um mecanismo de consenso baseado na reputação dos validadores, em vez dos ativos digitais que possuem. O site Built In, focado em conteúdo tecnológico, indica que o PoA geralmente passa por processos de verificação, como verificações de antecedentes, e é favorecido pelas blockchains privadas devido à sua alta eficiência. Geralmente é usado em ambientes corporativos, como o JPMCoin do setor financeiro e a plataforma de gerenciamento da cadeia de suprimentos VeChain, ambos usando o mecanismo de consenso PoA.
A plataforma Crypto.com, que oferece serviços relacionados com Ativos de criptografia, afirmou que o PoB exigirá que os participantes 'queimem' uma certa quantidade de Token para obter o poder de validar Blocos, o que também significa que os Tokens serão permanentemente destruídos e não poderão ser utilizados novamente. O PoB é visto como uma alternativa de eficiência energética ao PoW, adequado para a plataforma de Blockchain Factom, que se concentra na gestão de dados e segurança.
PoH é um Mecanismo de consenso mais recente, cujo objetivo principal é aumentar a eficiência da cadeia de blocos. De acordo com a Crypto.com, o PoH depende da tecnologia de carimbo de data/hora para ordenar eventos, permitindo que a rede verifique transações mais rapidamente. Atualmente, é aplicado apenas no Solana, mas ainda não passou por testes em larga escala.
O futuro do Mecanismo de consenso
No geral, no futuro, o mecanismo de consenso será mais diversificado, com foco na eficiência energética, descentralização, segurança e privacidade. O novo mecanismo de consenso também continuará a evoluir para atender às necessidades de diferentes cenários de aplicação.
Com o aumento crescente da preocupação global com a proteção do meio ambiente, os atuais Mecanismos de Consenso, especialmente o Prova de Trabalho (PoW), têm sido amplamente criticados devido ao seu alto consumo de energia. Os futuros Mecanismos de Consenso irão se concentrar mais na eficiência energética e na redução do consumo de energia, tornando-se uma direção chave para o desenvolvimento, o que ajudará a enfrentar os desafios ambientais e melhorar a sustentabilidade tecnológica.
Os futuros mecanismos de consenso se concentrarão em alcançar um melhor equilíbrio entre descentralização e segurança, evitando o controle excessivo da rede por grandes detentores de moedas ou um pequeno número de validadores. A Built In explica que mecanismos como o Prova de Staking (PoS) podem reduzir o risco de concentração de grandes investidores, aumentando a aleatoriedade ou introduzindo métodos de validação comunitária para alcançar um maior nível de descentralização e equidade.
Com o avanço da tecnologia, Mecanismo de consenso pode adotar um modo híbrido no futuro, combinando as vantagens de diferentes mecanismos para obter o melhor resultado. A Zfort Group também aponta que a combinação do Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Staking (PoS) em um mecanismo de consenso híbrido já está sendo aplicada em alguns projetos de cadeia de Blocos, o que permite manter a segurança e aumentar a eficiência.
Com a expansão do alcance de aplicação da tecnologia blockchain, o Mecanismo de consenso futuro será mais especializado, projetando soluções correspondentes para diferentes cenários de aplicação. Por exemplo, aplicações como a Internet das Coisas (IoT) podem exigir um Mecanismo de consenso de baixa latência e alta eficiência; enquanto aplicações financeiras enfatizarão mais a segurança e a imutabilidade dos dados. Esse desenvolvimento tornará o Mecanismo de consenso mais flexível, capaz de atender às diferentes necessidades de diversos setores industriais.