Если группа друзей решает, в каком ресторане поесть и какой фильм посмотреть во время праздника, у каждого может быть свое мнение. В таком случае необходимо принять решение путем голосования, и в итоге выберется Соглашение, которое получит наибольшее количество голосов, и это будет определять, где поесть и что посмотреть.
В мире блокчейна обеспечение соглашения по сделкам, данным и т. д. для всех участников требует механизма ловушка, который называется «Механизм консенсуса».
Что такое механизм консенсуса?
Механизм консенсуса (англ. Consensus Mechanism) - это механизм, который работает в распределенных системах или сетях Блокчейн, с целью достижения согласованности всех участников Узлов относительно правильности данных или транзакций на цепочке. Этот механизм можно назвать ключевым элементом технологии Блокчейн, обеспечивающим невозможность произвольного изменения данных в сети и обеспечивающим безопасность связанных транзакций.
Если мы возьмем в качестве примера централизованный банк, то в основном только банк подтверждает правильность записи о депозитах, снятии денег и переводах; но в Децентрализация блокчейн-сети нет единого органа-власти, который бы контролировал или проверял транзакции, а проверка осуществляется через Узел в сети, чтобы обеспечить достоверность записей о транзакциях.
Официальный сайт Ethereum объясняет, что механизм Соглашение может обеспечить достижение соглашения в отношении подлинности, точности и т. д. узлов в сети по отношению к транзакциям.
История механизма консенсуса
История механизма согласия тесно связана с технологией Блокчейн, и с развитием Блокчейна механизм согласия также продолжает развиваться. Целью этих механизмов является обеспечение согласованности данных транзакций всех узлов в сети Блокчейн и обеспечение безопасности системы и децентрализации.
Специализирующийся на финансовой информации для инвесторов сайт Investopedia обобщил историю развития консенсусного механизма.
1980-1990年代：централизованная база данных
С распространением компьютеров и интернета появилась возможность использования общих баз данных, которые позволяют пользователям получать доступ к данным из разных мест. Основные базы данных являются централизованными и контролируются определенными администраторами для поддержания их целостности.
Середина-конец 1990-х годов: распределенное хранение и обработка данных
Часть общих баз данных эволюционировала в устройства, которые распределяют хранение и обработку данных по разным местам. Возникла проблема предотвращения подделки данных и несанкционированного доступа к данным, а также возникла проблема автоматизации управления распределенной базой данных.
Появление децентрализованного самоуправления Соглашение
Для решения проблемы согласованности состояния базы данных было создано распределенное автономное Соглашение. Этот подход основан на технологии шифрования и позволяет проверять целостность данных, генерируя хэш-значения (hash). Значение хэша изменяется только при изменении входных данных, поэтому можно сравнить значения хэшей, чтобы убедиться, что данные не были изменены.
2008 год: вклад BTC и Сатоши Накамото
Хотя в ранние годы многие занимались исследованиями Механизма консенсуса, но Вайтпейпер, опубликованный основателем BTC, Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto), в 2008 году, широко признается основой современного Блокчейн Механизма консенсуса. Например, механизм PoW (Доказательство работы), используемый BTC, решает проблему Соглашения в условиях Децентрализации.
Почему механизм консенсуса важен для развития блокчейна?
Механизм консенсуса играет очень важную роль в технологии блокчейн. Он служит ядром обеспечения безопасности, надежности и децентрализации сети блокчейн. Мы выделили несколько ключевых причин, по которым Механизм консенсуса является важным:
Децентрализация
Убедитесь, что данные согласованы и надежны
Предотвращение двойной оплаты и мошенничества
Повышение безопасности сети
Основной принцип блокчейна - Децентрализация, согласно сайту IT-компании Zfort Group, механизм Соглашения позволяет узлам участвовать в процессе Соглашения, что не только обеспечивает отсутствие вмешательства центрального авторитета, но и позволяет блокчейну сохранять прозрачность и открытость через децентрализованный режим принятия решений, способствуя Децентрализации.
Проверка через механизм консенсуса обеспечивает, что все узлы имеют одинаковое содержание версии, обеспечивая согласованность и надежность данных. Кроме того, механизм консенсуса на блокчейне также позволяет избежать проблем с двойным платежом. Узлы в сети могут проверять уникальность каждой транзакции, чтобы предотвратить многократное использование одной и той же криптовалюты и предотвратить интернет-мошенничество.
Платформа Crypto.com, предоставляющая услуги, связанные с Криптовалютой, объясняет, что с развитием технологий также развиваются и различные дизайны консенсуса, такие как Доказательство работы (PoW) и Доказательство стейкинга (PoS), чтобы предотвратить злоумышленников, контролирующих Блокчейн-сеть. Эти дизайны требуют от участников вложения энергии или других ресурсов, таких как Криптовалюта, для проверки, что делает атаку на Блокчейн дорогостоящей и труднореализуемой, и снижает вероятность успешной атаки.
Какие механизмы консенсуса существуют?
Механизм консенсуса - это ядро системы блокчейн, которое гарантирует согласованность всех данных транзакций во всех Узлах. Ниже приведены некоторые распространенные типы Механизма консенсуса.
Доказательство работы（Proof of Work，PoW）
PoW - это самый ранний Механизм консенсуса, требующий от участников (Майнер) решать сложные математические задачи с помощью вычислений для проверки транзакций и создания новых Блоков. Преимущества такого типа Механизма консенсуса, такие как высокая децентрализация и безопасность, реальные примеры включают BTC, DOGE, лайткоин и другие Криптовалюты.
Однако из-за большого энергопотребления вычислительных мощностей компьютера и неблагоприятного воздействия на окружающую среду, а также возможной замедленной скорости работы и необходимости уплаты высоких комиссий за газ (майнерских сборов),
Доказательство стейкинга（Proof of Stake，PoS）
PoS выбирает проверяющего по криптовалюте, а не по вычислительной мощности, поэтому у людей, у которых больше Токенов, больше шансов быть выбранными для проверки транзакций.
Преимуществом PoS является его энергоэффективность, но недостатком является большая вероятность участия криптоактивных владельцев в проверке, что может привести к уменьшению степени децентрализации PoS. Примеры применения включают Ethereum (использует PoS с 2022 года) и Cardano.
Доказательство доли делегирования (DPoS)
DPoS - это улучшенная версия PoS, которая позволяет участникам сети проводить проверку путем выбора 'делегатов' путем голосования. Это повышает эффективность и скорость системы, но недостатком является возможный риск централизации, поскольку небольшое количество делегатов может контролировать большую часть власти. DPoS применяется в проектах, таких как EOS и Tron и т. д.
Город шифрования. Здесь приведена таблица сравнения трех наиболее распространенных механизмов согласования:
Источники данных: Crypto.com, Zfort Group, Built In
Источник изображения: рисунок из города шифрования Какие механизмы консенсуса?
В настоящее время самыми распространенными механизмами консенсуса являются три вышеупомянутых механизма консенсуса, ниже приведено описание еще трех механизмов консенсуса, а именно Подтверждение полномочий, Proof of Burn и Proof of History.
Подтверждение полномочий（Proof of Authority，PoA）
PoA - это механизм выбора валидаторов на основе репутации валидаторов, а не на основе владения цифровыми активами. Сайт Built In, специализирующийся на технологическом контенте, указывает, что в механизме PoA обычно проходит проверка фона и другие процессы аудита, и он получил предпочтение в частных блокчейнах благодаря высокой эффективности. Обычно он применяется в корпоративной среде, такой как JPMCoin банка JPMorgan Chase в финансовой отрасли и платформа управления цепочкой поставок VeChain - они оба используют механизм PoA.
Доказательство сжигания (Proof of Burn, PoB)
Платформа Crypto.com, предоставляющая услуги, связанные с криптовалютой, заявляет, что PoB потребует, чтобы участники 'сжигали' определенное количество токенов, чтобы получить право на проверку блока, что также означает, что токены будут навсегда уничтожены и не будут использоваться снова. PoB рассматривается как энергосберегающая альтернатива PoW и подходит для использования на платформе Factom, ориентированной на управление данными и безопасность.
Доказательство истории（Proof of History，PoH）
PoH - это более новый Механизм консенсуса, который в основном направлен на повышение эффективности Блокчейна. По словам Crypto.com, PoH использует технологию временных меток для упорядочивания событий, что позволяет сети более быстро проверять транзакции. В настоящее время это применяется только в сети Solana, но еще не прошло масштабное тестирование.
Будущее механизма консенсуса
В целом в будущем Механизм консенсуса будет более разнообразным, уделяя внимание энергоэффективности, Децентрализация, безопасности и защите конфиденциальности. Новый Механизм консенсуса также будет продолжать развиваться, чтобы удовлетворить потребности различных сценариев применения.
Следовать росту глобального интереса к защите окружающей среды существующий Механизм консенсуса, особенно Доказательство работы (PoW), широко критикуется из-за своей высокой энергозатратности. Будущие Механизм консенсуса будут более ориентированы на энергоэффективность, снижение энергопотребления станет ключевым направлением развития, что способствует решению экологических проблем и повышению устойчивости технологии.
Будущий механизм консенсуса будет стремиться к более лучшему балансу между Децентрализация и безопасностью, чтобы предотвратить чрезмерный контроль крупных держателей монет или небольших валидаторов над сетью. Встроенное пояснение говорит, что механизмы, такие как Доказательство стейкинга (PoS), могут уменьшить "Крупные инвесторы" риск концентрации путем увеличения случайности или внедрения методов проверки с участием сообщества, что позволит достичь более высокой степени Децентрализация и справедливости.
С улучшением технологий в будущем Механизм консенсуса может использовать гибридный режим для объединения преимуществ разных механизмов и достижения наилучшего результата. Zfort Group также отмечает, что гибридный механизм консенсуса, объединяющий Доказательство работы (PoW) и аттестацию (PoS), уже начал применяться в некоторых проектах Блокчейн, что позволяет сохранять безопасность и повышать эффективность.
С ростом применения технологии блокчейн Механизм консенсуса станет более профессиональным, разрабатывая соответствующие решения для различных сценариев применения. Например, приложения, такие как Интернет вещей (IoT), могут потребовать Механизм консенсуса с низкой задержкой и высокой эффективностью; в то время как финансовые приложения будут больше акцентировать внимание на безопасности и невозможности подделки данных. Такое развитие сделает Механизм консенсуса более гибким, способным удовлетворять различные потребности в различных отраслях.
Посмотреть Оригинал
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
Какие механизмы консенсуса существуют? Полное понимание механизма консенсуса в блокчейне
Если группа друзей решает, в каком ресторане поесть и какой фильм посмотреть во время праздника, у каждого может быть свое мнение. В таком случае необходимо принять решение путем голосования, и в итоге выберется Соглашение, которое получит наибольшее количество голосов, и это будет определять, где поесть и что посмотреть.
В мире блокчейна обеспечение соглашения по сделкам, данным и т. д. для всех участников требует механизма ловушка, который называется «Механизм консенсуса».
Что такое механизм консенсуса?
Механизм консенсуса (англ. Consensus Mechanism) - это механизм, который работает в распределенных системах или сетях Блокчейн, с целью достижения согласованности всех участников Узлов относительно правильности данных или транзакций на цепочке. Этот механизм можно назвать ключевым элементом технологии Блокчейн, обеспечивающим невозможность произвольного изменения данных в сети и обеспечивающим безопасность связанных транзакций.
Если мы возьмем в качестве примера централизованный банк, то в основном только банк подтверждает правильность записи о депозитах, снятии денег и переводах; но в Децентрализация блокчейн-сети нет единого органа-власти, который бы контролировал или проверял транзакции, а проверка осуществляется через Узел в сети, чтобы обеспечить достоверность записей о транзакциях.
Официальный сайт Ethereum объясняет, что механизм Соглашение может обеспечить достижение соглашения в отношении подлинности, точности и т. д. узлов в сети по отношению к транзакциям.
История механизма консенсуса
История механизма согласия тесно связана с технологией Блокчейн, и с развитием Блокчейна механизм согласия также продолжает развиваться. Целью этих механизмов является обеспечение согласованности данных транзакций всех узлов в сети Блокчейн и обеспечение безопасности системы и децентрализации.
Специализирующийся на финансовой информации для инвесторов сайт Investopedia обобщил историю развития консенсусного механизма.
1980-1990年代：централизованная база данных С распространением компьютеров и интернета появилась возможность использования общих баз данных, которые позволяют пользователям получать доступ к данным из разных мест. Основные базы данных являются централизованными и контролируются определенными администраторами для поддержания их целостности.
Середина-конец 1990-х годов: распределенное хранение и обработка данных Часть общих баз данных эволюционировала в устройства, которые распределяют хранение и обработку данных по разным местам. Возникла проблема предотвращения подделки данных и несанкционированного доступа к данным, а также возникла проблема автоматизации управления распределенной базой данных.
Появление децентрализованного самоуправления Соглашение Для решения проблемы согласованности состояния базы данных было создано распределенное автономное Соглашение. Этот подход основан на технологии шифрования и позволяет проверять целостность данных, генерируя хэш-значения (hash). Значение хэша изменяется только при изменении входных данных, поэтому можно сравнить значения хэшей, чтобы убедиться, что данные не были изменены.
2008 год: вклад BTC и Сатоши Накамото Хотя в ранние годы многие занимались исследованиями Механизма консенсуса, но Вайтпейпер, опубликованный основателем BTC, Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto), в 2008 году, широко признается основой современного Блокчейн Механизма консенсуса. Например, механизм PoW (Доказательство работы), используемый BTC, решает проблему Соглашения в условиях Децентрализации.
Почему механизм консенсуса важен для развития блокчейна?
Механизм консенсуса играет очень важную роль в технологии блокчейн. Он служит ядром обеспечения безопасности, надежности и децентрализации сети блокчейн. Мы выделили несколько ключевых причин, по которым Механизм консенсуса является важным:
Децентрализация
Убедитесь, что данные согласованы и надежны
Предотвращение двойной оплаты и мошенничества
Повышение безопасности сети
Основной принцип блокчейна - Децентрализация, согласно сайту IT-компании Zfort Group, механизм Соглашения позволяет узлам участвовать в процессе Соглашения, что не только обеспечивает отсутствие вмешательства центрального авторитета, но и позволяет блокчейну сохранять прозрачность и открытость через децентрализованный режим принятия решений, способствуя Децентрализации.
Проверка через механизм консенсуса обеспечивает, что все узлы имеют одинаковое содержание версии, обеспечивая согласованность и надежность данных. Кроме того, механизм консенсуса на блокчейне также позволяет избежать проблем с двойным платежом. Узлы в сети могут проверять уникальность каждой транзакции, чтобы предотвратить многократное использование одной и той же криптовалюты и предотвратить интернет-мошенничество.
Платформа Crypto.com, предоставляющая услуги, связанные с Криптовалютой, объясняет, что с развитием технологий также развиваются и различные дизайны консенсуса, такие как Доказательство работы (PoW) и Доказательство стейкинга (PoS), чтобы предотвратить злоумышленников, контролирующих Блокчейн-сеть. Эти дизайны требуют от участников вложения энергии или других ресурсов, таких как Криптовалюта, для проверки, что делает атаку на Блокчейн дорогостоящей и труднореализуемой, и снижает вероятность успешной атаки.
Какие механизмы консенсуса существуют?
Механизм консенсуса - это ядро системы блокчейн, которое гарантирует согласованность всех данных транзакций во всех Узлах. Ниже приведены некоторые распространенные типы Механизма консенсуса.
PoW - это самый ранний Механизм консенсуса, требующий от участников (Майнер) решать сложные математические задачи с помощью вычислений для проверки транзакций и создания новых Блоков. Преимущества такого типа Механизма консенсуса, такие как высокая децентрализация и безопасность, реальные примеры включают BTC, DOGE, лайткоин и другие Криптовалюты.
Однако из-за большого энергопотребления вычислительных мощностей компьютера и неблагоприятного воздействия на окружающую среду, а также возможной замедленной скорости работы и необходимости уплаты высоких комиссий за газ (майнерских сборов),
PoS выбирает проверяющего по криптовалюте, а не по вычислительной мощности, поэтому у людей, у которых больше Токенов, больше шансов быть выбранными для проверки транзакций.
Преимуществом PoS является его энергоэффективность, но недостатком является большая вероятность участия криптоактивных владельцев в проверке, что может привести к уменьшению степени децентрализации PoS. Примеры применения включают Ethereum (использует PoS с 2022 года) и Cardano.
DPoS - это улучшенная версия PoS, которая позволяет участникам сети проводить проверку путем выбора 'делегатов' путем голосования. Это повышает эффективность и скорость системы, но недостатком является возможный риск централизации, поскольку небольшое количество делегатов может контролировать большую часть власти. DPoS применяется в проектах, таких как EOS и Tron и т. д.
Город шифрования. Здесь приведена таблица сравнения трех наиболее распространенных механизмов согласования:
特性Доказательство работы PoWДоказательство стейкинга PoS權益委任證明 DPoS耗能高低需進行數學運算，高耗能相較 PoW 節能最節能安全性安全性高，但易受到 51% 攻擊安全，但對於持有Криптовалюта較多者可能具備中心化風險安全，但對於選出的代表也可能衍生集中化風險Децентрализация高度Децентрализация較低較低Соглашение過程Майнер透過解決複雜的數學難題來驗證交易валидаторы根據застейкать的Токен數量來被選為驗證交易由網路參與者來選出代表人士來負責驗證交易主要應用案例BTC、DOGE、萊特幣2022 年後的Ethereum、CardanoEOS、Tron
Источники данных: Crypto.com, Zfort Group, Built In
Источник изображения: рисунок из города шифрования Какие механизмы консенсуса?
В настоящее время самыми распространенными механизмами консенсуса являются три вышеупомянутых механизма консенсуса, ниже приведено описание еще трех механизмов консенсуса, а именно Подтверждение полномочий, Proof of Burn и Proof of History.
PoA - это механизм выбора валидаторов на основе репутации валидаторов, а не на основе владения цифровыми активами. Сайт Built In, специализирующийся на технологическом контенте, указывает, что в механизме PoA обычно проходит проверка фона и другие процессы аудита, и он получил предпочтение в частных блокчейнах благодаря высокой эффективности. Обычно он применяется в корпоративной среде, такой как JPMCoin банка JPMorgan Chase в финансовой отрасли и платформа управления цепочкой поставок VeChain - они оба используют механизм PoA.
Платформа Crypto.com, предоставляющая услуги, связанные с криптовалютой, заявляет, что PoB потребует, чтобы участники 'сжигали' определенное количество токенов, чтобы получить право на проверку блока, что также означает, что токены будут навсегда уничтожены и не будут использоваться снова. PoB рассматривается как энергосберегающая альтернатива PoW и подходит для использования на платформе Factom, ориентированной на управление данными и безопасность.
PoH - это более новый Механизм консенсуса, который в основном направлен на повышение эффективности Блокчейна. По словам Crypto.com, PoH использует технологию временных меток для упорядочивания событий, что позволяет сети более быстро проверять транзакции. В настоящее время это применяется только в сети Solana, но еще не прошло масштабное тестирование.
Будущее механизма консенсуса
В целом в будущем Механизм консенсуса будет более разнообразным, уделяя внимание энергоэффективности, Децентрализация, безопасности и защите конфиденциальности. Новый Механизм консенсуса также будет продолжать развиваться, чтобы удовлетворить потребности различных сценариев применения.
Следовать росту глобального интереса к защите окружающей среды существующий Механизм консенсуса, особенно Доказательство работы (PoW), широко критикуется из-за своей высокой энергозатратности. Будущие Механизм консенсуса будут более ориентированы на энергоэффективность, снижение энергопотребления станет ключевым направлением развития, что способствует решению экологических проблем и повышению устойчивости технологии.
Будущий механизм консенсуса будет стремиться к более лучшему балансу между Децентрализация и безопасностью, чтобы предотвратить чрезмерный контроль крупных держателей монет или небольших валидаторов над сетью. Встроенное пояснение говорит, что механизмы, такие как Доказательство стейкинга (PoS), могут уменьшить "Крупные инвесторы" риск концентрации путем увеличения случайности или внедрения методов проверки с участием сообщества, что позволит достичь более высокой степени Децентрализация и справедливости.
С улучшением технологий в будущем Механизм консенсуса может использовать гибридный режим для объединения преимуществ разных механизмов и достижения наилучшего результата. Zfort Group также отмечает, что гибридный механизм консенсуса, объединяющий Доказательство работы (PoW) и аттестацию (PoS), уже начал применяться в некоторых проектах Блокчейн, что позволяет сохранять безопасность и повышать эффективность.
С ростом применения технологии блокчейн Механизм консенсуса станет более профессиональным, разрабатывая соответствующие решения для различных сценариев применения. Например, приложения, такие как Интернет вещей (IoT), могут потребовать Механизм консенсуса с низкой задержкой и высокой эффективностью; в то время как финансовые приложения будут больше акцентировать внимание на безопасности и невозможности подделки данных. Такое развитие сделает Механизм консенсуса более гибким, способным удовлетворять различные потребности в различных отраслях.