Якщо група друзів вирушила на відпочинок, то щодо вибору ресторану та фільму кожен може мати свою думку. У цей момент всім потрібно ухвалити рішення шляхом голосування, і наступними будуть ті варіанти, які отримають найбільше голосів - це буде Консенсусом для подальшого обрання місця для їжі та фільму.
У світі блокчейну, як забезпечити, щоб всі учасники могли досягти Консенсус щодо угод, даних та іншого, також потрібен механізм пастки, цей механізм пастки - це так званий «Механізм консенсусу».
Що таке механізм консенсусу?
Механізм консенсусу (англійською: Consensus Mechanism) - це механізм, який працює в розподіленій системі або на мережі Блоку, з метою досягнення консенсусу всіх учасників Ноди щодо правильності даних або транзакцій у ланцюжку. Цей механізм можна назвати основним елементом технології Блоку, який гарантує, що дані в мережі не можуть бути довільно змінені, і забезпечує безпеку відповідних транзакційних записів.
Якщо ми візьмемо за приклад централізований банк, фактично лише банк підтверджує, чи правильні записи про депозити, зняття грошей та перекази особистих даних; але в децентралізованій Блок-системі немає одного центрального агентства, яке контролювало б та підтверджувало транзакції. Замість цього, підтвердження здійснюється через вузли мережі, що гарантує достовірність транзакційних записів.
Офіційний веб-сайт Ethereum пояснює, що механізм Консенсус може забезпечити досягнення Консенсусу між Нодами мережі з щодо достовірності та точності угод.
Історія механізму консенсусу
Механізм консенсусу тісно пов'язаний з історією та технологією Блокчейну, із розвитком Блокчейну Механізм консенсусу також постійно еволюціонує. Метою цих механізмів є забезпечення узгодженості всіх Нода щодо транзакційних даних у мережі Блокчейну та збереження безпеки та Децентралізація системи.
Investopedia, веб-сайт, спеціалізований на фінансовій інформації про інвестиції, узяв підсумки розвитку механізму консенсусу.
1980-1990 роки: централізована база даних
З поширенням комп'ютерів та Інтернету з'явилося спільне використання баз даних, що дозволяє користувачам отримувати доступ до даних з різних місць. Ці бази даних в основному є централізованими, керованими певними адміністраторами та забезпеченням цілісності даних.
1990-і роки: розподілене зберігання та обробка
Деякі спільні бази даних еволюціонували в розподілення здатності зберігання та обробки на пристроях у різних місцях. Тоді виникає питання про те, як запобігти спотворенню даних та несанкціонованому доступу до даних, і починається питання автоматизації управління розподіленою базою даних.
Децентралізований автономний Консенсус з'явився
Для вирішення проблеми консенсусу стану бази даних було створено розподілену автономну Консенсус. Цей метод ґрунтується на технології шифрування та перевірці цілісності даних шляхом генерації хеш-значення (хеш). Хеш-значення змінюється лише при зміні вхідних даних, тому можна перевірити, чи дані не змінювалися, порівнявши хеш-значення.
2008 рік: BTC та внесок Сатоші Накамото
Незважаючи на те, що на ранній стадії багато людей працювали над дослідженням Механізму консенсусу, Біла книга, опублікована засновником BTC Сатоші Накамото (Satoshi Nakamoto) в 2008 році, широко вважається основою сучасного Механізму консенсусу в Блокчейні. Наприклад, механізм Доказу роботи (PoW), який використовується BTC, вирішує проблему Консенсусу у Децентралізованому середовищі.
Чому механізм консенсусу важливий для розвитку блокчейн?
Механізм консенсусу грає дуже важливу роль в технології Блокчейн, використовується для забезпечення мережевої безпеки, надійності та Децентралізація Блокчейну. Ми виділили кілька важливих причин Механізму консенсусу:
維持Децентралізація
Забезпечте однорідність та надійність даних
Запобігання подвійному платежу та шахрайству
Підвищення безпеки Інтернету
Основна ідея блокчейну - Децентралізація, зауважується на сайті IT-компанії Zfort Group, що механізм Консенсусу дозволяє вузлам брати участь у процесі Консенсусу, забезпечуючи необхідність втручання центральної авторитетної установи, а також через децентралізований режим прийняття рішень зберігати прозорість і відкритість блокчейну для сприяння Децентралізації.
Через Механізм консенсусу перевіряється, можна забезпечити те, що всі Нода мають однаковий вміст версії, що забезпечує єдність та надійність даних. Крім того, Механізм консенсусу також може уникнути проблеми подвійної виплати на блокчейні, Нода в мережі може підтверджувати унікальність кожної угоди, запобігаючи множинне використання однієї Криптовалюта, що запобігає використанню для інтернет-шахрайства.
Платформа Crypto.com, яка надає послуги, пов'язані з криптовалютою, пояснює, що з розвитком технологій також змінюються механізми консенсусу, такі як Доказ роботи (PoW) і Доказ валідаторства (PoS), які призначені для запобігання зловживання контролем зловмисників над мережею блокчейн. Ці механізми вимагають від учасників витрат на електроенергію, криптовалюту та інші ресурси для підтвердження, що ускладнює зловживання мережі блокчейн та ускладнює можливість успішного здійснення атаки.
Які є механізми консенсусу?
Механізм консенсусу є основою системи блокчейн, що гарантує однорідність відповідних даних транзакцій у всіх нодах. Нижче наведено кілька поширених типів механізму консенсусу.
Доказ роботи (Proof of Work, PoW)
PoW - це найстаріший Механізм консенсусу, який вимагає від учасників (Майнерів) вирішувати складні математичні задачі шляхом обчислення для перевірки транзакцій та створення нових Блоків. Основною перевагою Механізму консенсусу типу PoW є висока децентралізація та безпека. Приклади практичного застосування такого Механізму включають BTC, DOGE, Лайткоїн та інші Криптовалюти.
Але через велику потребу обчислювальної потужності комп'ютера, виникає велике споживання енергії, що не дуже дружнє до навколишнього середовища, а також можливість повільності швидкості та високих витрат на газовий збір (комісія для майнерів).
Доказ стейкінгу (Proof of Stake, PoS)
PoS полягає в виборі валідатора за допомогою утримання Криптоактивів, а не обчислювальної потужності, тому люди, які утримують більше Токенів, мають більше шансів бути вибраними для підтвердження транзакцій.
Перевагою PoS є менша енергоспоживання, але недолік полягає в тому, що більшість людей, які володіють багатьма Криптоактиви, мають більше можливостей для участі в перевірці, що може призвести до меншої Децентралізація PoS. Прикладами застосування є Ethereum (яке використовує PoS з 2022 року) та Cardano.
Повіренець доказу частки (DPoS)
DPoS - це поліпшена версія PoS, яка дозволяє учасникам мережі здійснювати перевірку шляхом голосування за «делегатів». Це підвищує ефективність і швидкість системи, але недолік полягає в можливому ризику централізації, оскільки кілька делегатів можуть контролювати більше влади. DPoS використовується в проектах, таких як EOS та Tron.
шифрування міста тут буде представлено найбільш поширені 3 типи механізмів консенсусу, у вигляді порівняльної таблиці, наступним чином:
Особливості Доказ роботи PoW Доказ стейкінгу PoS DPoS - Доказ власності делегації Високий рівень енергоспоживання Необхідність математичних обчислень, в порівнянні з PoW, PoS є найбільш енергоефективним Безпека Висока безпека, але легко піддається атакам на 51% Безпека, але може мати ризик централізації для тих, хто має більше Криптовалюта Безпека, але може мати ризик централізації для обраних представників Децентралізація Високий рівень Децентралізація Нижчий рівень Нижчий рівень Консенсус Майнер підтверджує транзакції, вирішуючи складні математичні завдання Валідатори обираються на основі кількості застейканих Токенів, щоб підтверджувати транзакції Представники вибираються з учасників мережі, щоб відповідати за підтвердження транзакцій Основні випадки застосування Біткойн, DOGE, Litecoin Ethereum, Cardano, EOS, Tron після 2022 року
Джерело: Crypto.com, Zfort Group, Вбудована
Джерело зображень: "шифрування міста" карта Механізм консенсусу має які складові?
Вищезазначені 3 типи консенсусу - найбільш поширені на сьогоднішній день, нижче наведено ще 3 типи консенсусу: доказ повноважень, доказ спалювання та історичний доказ.
доказ повноважень (Proof of Authority, PoA)
PoA - це метод вибору валідаторів на основі їх репутації, а не на основі цифрових активів, які вони володіють. Спеціалізований веб-сайт Built In, що фокусується на технологічному вмісті, вказує, що в механізмі PoA зазвичай проходить процес перевірки даних та інші процедури перевірки, і через високу ефективність воно отримало підтримку Приватний блокчейн із приватним блокчейном, які часто використовуються в корпоративному середовищі, наприклад, JPMCoin банку JPMorgan Chase та платформа управління ланцюжком постачання VeChain обидва використовують механізм PoA.
Доказ спалювання (Proof of Burn, PoB)
Платформа Crypto.com, яка надає послуги, пов'язані з криптовалютою, вказує, що PoB вимагатиме від учасників “згоряти” певну кількість Токенів, щоб отримати право на підтвердження Блоку, що також означає, що Токени будуть назавжди знищені й не можна буде їх більше використовувати. PoB розглядається як енергозберігаюча альтернатива PoW, яка застосовується на платформі Блокчейн Factom, що спеціалізується на управлінні даними та безпеці.
Доказ історії (Proof of History, PoH)
PoH - це відносно новий Механізм консенсусу, основною метою якого є підвищення ефективності Блокчейну. Crypto.com пояснює, що PoH залежить від технології відмітки часу для сортування подій, що дозволяє мережі перевіряти транзакції з більшою швидкістю, наразі це застосовується лише в Solana, але ще не має масштабних випробувань.
Майбутнє механізму консенсусу
В цілому, у майбутньому Механізм консенсусу стане більш різноманітним, з увагою до енергоефективності, Децентралізація, безпеки та конфіденційності. Новий Механізм консенсусу також буде продовжувати еволюцію, щоб задовольнити потреби різних сценаріїв застосування.
Зі зростанням світового інтересу до підписатися охорони навколишнього середовища, існуючі Механізм консенсусу, особливо Доказ роботи (PoW), отримали широку критику через проблеми з високим енергоспоживанням. Майбутні Механізм консенсусу будуть надавати більше уваги енергоефективності та зменшенню споживання енергії, це стане ключовим напрямком розвитку, що сприятиме вирішенню екологічних викликів та підвищенню сталості технологій.
Механізм майбутньої консенсусу буде спрямований на досягнення кращого балансу між Децентралізація та безпека, щоб запобігти переважанню мережі великими тримачами або невеликою кількістю валідаторів. Built In пояснює, що механізми, такі як доказ стейкінгу (PoS), можуть зменшити ризик «великими інвесторами», збільшуючи рандомність або вводячи методи підтвердження, що залучають спільноту, тим самим досягаючи більш високого рівня Децентралізація та справедливості.
За технічного прогресу, Механізм консенсусу майбутнього може використовувати гібридний режим, щоб поєднати переваги різних механізмів для досягнення найкращого результату. Zfort Group також вказує, що комбінований Механізм консенсусу, який поєднує Доказ роботи (PoW) та Доказ стейкінгу (PoS), вже почав застосовуватися в деяких блокчейн-проектах, цей підхід дозволяє забезпечити безпеку та підвищити ефективність.
З поширенням застосування технології блокчейн у майбутньому Механізм консенсусу стане більш професійним, розробляючи відповідні рішення для різних сценаріїв застосування. Наприклад, додатки, такі як Інтернет речей (IoT), можуть потребувати Механізм консенсусу з низькою затримкою та високою ефективністю, тоді як фінансові додатки будуть надавати більшу увагу безпеці та незмінності даних. Цей розвиток зробить Механізм консенсусу більш гнучким, щоб відповідати різним потребам різних галузей.
Переглянути оригінал
Контент має виключно довідковий характер і не є запрошенням до участі або пропозицією. Інвестиційні, податкові чи юридичні консультації не надаються. Перегляньте Відмову від відповідальності , щоб дізнатися більше про ризики.
Які є механізми консенсусу? Повне розуміння механізмів консенсусу в Механізмі консенсусу Блокчейн
Якщо група друзів вирушила на відпочинок, то щодо вибору ресторану та фільму кожен може мати свою думку. У цей момент всім потрібно ухвалити рішення шляхом голосування, і наступними будуть ті варіанти, які отримають найбільше голосів - це буде Консенсусом для подальшого обрання місця для їжі та фільму.
У світі блокчейну, як забезпечити, щоб всі учасники могли досягти Консенсус щодо угод, даних та іншого, також потрібен механізм пастки, цей механізм пастки - це так званий «Механізм консенсусу».
Що таке механізм консенсусу?
Механізм консенсусу (англійською: Consensus Mechanism) - це механізм, який працює в розподіленій системі або на мережі Блоку, з метою досягнення консенсусу всіх учасників Ноди щодо правильності даних або транзакцій у ланцюжку. Цей механізм можна назвати основним елементом технології Блоку, який гарантує, що дані в мережі не можуть бути довільно змінені, і забезпечує безпеку відповідних транзакційних записів.
Якщо ми візьмемо за приклад централізований банк, фактично лише банк підтверджує, чи правильні записи про депозити, зняття грошей та перекази особистих даних; але в децентралізованій Блок-системі немає одного центрального агентства, яке контролювало б та підтверджувало транзакції. Замість цього, підтвердження здійснюється через вузли мережі, що гарантує достовірність транзакційних записів.
Офіційний веб-сайт Ethereum пояснює, що механізм Консенсус може забезпечити досягнення Консенсусу між Нодами мережі з щодо достовірності та точності угод.
Історія механізму консенсусу
Механізм консенсусу тісно пов'язаний з історією та технологією Блокчейну, із розвитком Блокчейну Механізм консенсусу також постійно еволюціонує. Метою цих механізмів є забезпечення узгодженості всіх Нода щодо транзакційних даних у мережі Блокчейну та збереження безпеки та Децентралізація системи.
Investopedia, веб-сайт, спеціалізований на фінансовій інформації про інвестиції, узяв підсумки розвитку механізму консенсусу.
1980-1990 роки: централізована база даних З поширенням комп'ютерів та Інтернету з'явилося спільне використання баз даних, що дозволяє користувачам отримувати доступ до даних з різних місць. Ці бази даних в основному є централізованими, керованими певними адміністраторами та забезпеченням цілісності даних.
1990-і роки: розподілене зберігання та обробка Деякі спільні бази даних еволюціонували в розподілення здатності зберігання та обробки на пристроях у різних місцях. Тоді виникає питання про те, як запобігти спотворенню даних та несанкціонованому доступу до даних, і починається питання автоматизації управління розподіленою базою даних.
Децентралізований автономний Консенсус з'явився Для вирішення проблеми консенсусу стану бази даних було створено розподілену автономну Консенсус. Цей метод ґрунтується на технології шифрування та перевірці цілісності даних шляхом генерації хеш-значення (хеш). Хеш-значення змінюється лише при зміні вхідних даних, тому можна перевірити, чи дані не змінювалися, порівнявши хеш-значення.
2008 рік: BTC та внесок Сатоші Накамото Незважаючи на те, що на ранній стадії багато людей працювали над дослідженням Механізму консенсусу, Біла книга, опублікована засновником BTC Сатоші Накамото (Satoshi Nakamoto) в 2008 році, широко вважається основою сучасного Механізму консенсусу в Блокчейні. Наприклад, механізм Доказу роботи (PoW), який використовується BTC, вирішує проблему Консенсусу у Децентралізованому середовищі.
Чому механізм консенсусу важливий для розвитку блокчейн?
Механізм консенсусу грає дуже важливу роль в технології Блокчейн, використовується для забезпечення мережевої безпеки, надійності та Децентралізація Блокчейну. Ми виділили кілька важливих причин Механізму консенсусу:
維持Децентралізація
Забезпечте однорідність та надійність даних
Запобігання подвійному платежу та шахрайству
Підвищення безпеки Інтернету
Основна ідея блокчейну - Децентралізація, зауважується на сайті IT-компанії Zfort Group, що механізм Консенсусу дозволяє вузлам брати участь у процесі Консенсусу, забезпечуючи необхідність втручання центральної авторитетної установи, а також через децентралізований режим прийняття рішень зберігати прозорість і відкритість блокчейну для сприяння Децентралізації.
Через Механізм консенсусу перевіряється, можна забезпечити те, що всі Нода мають однаковий вміст версії, що забезпечує єдність та надійність даних. Крім того, Механізм консенсусу також може уникнути проблеми подвійної виплати на блокчейні, Нода в мережі може підтверджувати унікальність кожної угоди, запобігаючи множинне використання однієї Криптовалюта, що запобігає використанню для інтернет-шахрайства.
Платформа Crypto.com, яка надає послуги, пов'язані з криптовалютою, пояснює, що з розвитком технологій також змінюються механізми консенсусу, такі як Доказ роботи (PoW) і Доказ валідаторства (PoS), які призначені для запобігання зловживання контролем зловмисників над мережею блокчейн. Ці механізми вимагають від учасників витрат на електроенергію, криптовалюту та інші ресурси для підтвердження, що ускладнює зловживання мережі блокчейн та ускладнює можливість успішного здійснення атаки.
Які є механізми консенсусу?
Механізм консенсусу є основою системи блокчейн, що гарантує однорідність відповідних даних транзакцій у всіх нодах. Нижче наведено кілька поширених типів механізму консенсусу.
PoW - це найстаріший Механізм консенсусу, який вимагає від учасників (Майнерів) вирішувати складні математичні задачі шляхом обчислення для перевірки транзакцій та створення нових Блоків. Основною перевагою Механізму консенсусу типу PoW є висока децентралізація та безпека. Приклади практичного застосування такого Механізму включають BTC, DOGE, Лайткоїн та інші Криптовалюти.
Але через велику потребу обчислювальної потужності комп'ютера, виникає велике споживання енергії, що не дуже дружнє до навколишнього середовища, а також можливість повільності швидкості та високих витрат на газовий збір (комісія для майнерів).
PoS полягає в виборі валідатора за допомогою утримання Криптоактивів, а не обчислювальної потужності, тому люди, які утримують більше Токенів, мають більше шансів бути вибраними для підтвердження транзакцій.
Перевагою PoS є менша енергоспоживання, але недолік полягає в тому, що більшість людей, які володіють багатьма Криптоактиви, мають більше можливостей для участі в перевірці, що може призвести до меншої Децентралізація PoS. Прикладами застосування є Ethereum (яке використовує PoS з 2022 року) та Cardano.
DPoS - це поліпшена версія PoS, яка дозволяє учасникам мережі здійснювати перевірку шляхом голосування за «делегатів». Це підвищує ефективність і швидкість системи, але недолік полягає в можливому ризику централізації, оскільки кілька делегатів можуть контролювати більше влади. DPoS використовується в проектах, таких як EOS та Tron.
шифрування міста тут буде представлено найбільш поширені 3 типи механізмів консенсусу, у вигляді порівняльної таблиці, наступним чином:
Особливості Доказ роботи PoW Доказ стейкінгу PoS DPoS - Доказ власності делегації Високий рівень енергоспоживання Необхідність математичних обчислень, в порівнянні з PoW, PoS є найбільш енергоефективним Безпека Висока безпека, але легко піддається атакам на 51% Безпека, але може мати ризик централізації для тих, хто має більше Криптовалюта Безпека, але може мати ризик централізації для обраних представників Децентралізація Високий рівень Децентралізація Нижчий рівень Нижчий рівень Консенсус Майнер підтверджує транзакції, вирішуючи складні математичні завдання Валідатори обираються на основі кількості застейканих Токенів, щоб підтверджувати транзакції Представники вибираються з учасників мережі, щоб відповідати за підтвердження транзакцій Основні випадки застосування Біткойн, DOGE, Litecoin Ethereum, Cardano, EOS, Tron після 2022 року
Джерело: Crypto.com, Zfort Group, Вбудована
Джерело зображень: "шифрування міста" карта Механізм консенсусу має які складові?
Вищезазначені 3 типи консенсусу - найбільш поширені на сьогоднішній день, нижче наведено ще 3 типи консенсусу: доказ повноважень, доказ спалювання та історичний доказ.
PoA - це метод вибору валідаторів на основі їх репутації, а не на основі цифрових активів, які вони володіють. Спеціалізований веб-сайт Built In, що фокусується на технологічному вмісті, вказує, що в механізмі PoA зазвичай проходить процес перевірки даних та інші процедури перевірки, і через високу ефективність воно отримало підтримку Приватний блокчейн із приватним блокчейном, які часто використовуються в корпоративному середовищі, наприклад, JPMCoin банку JPMorgan Chase та платформа управління ланцюжком постачання VeChain обидва використовують механізм PoA.
Платформа Crypto.com, яка надає послуги, пов'язані з криптовалютою, вказує, що PoB вимагатиме від учасників “згоряти” певну кількість Токенів, щоб отримати право на підтвердження Блоку, що також означає, що Токени будуть назавжди знищені й не можна буде їх більше використовувати. PoB розглядається як енергозберігаюча альтернатива PoW, яка застосовується на платформі Блокчейн Factom, що спеціалізується на управлінні даними та безпеці.
PoH - це відносно новий Механізм консенсусу, основною метою якого є підвищення ефективності Блокчейну. Crypto.com пояснює, що PoH залежить від технології відмітки часу для сортування подій, що дозволяє мережі перевіряти транзакції з більшою швидкістю, наразі це застосовується лише в Solana, але ще не має масштабних випробувань.
Майбутнє механізму консенсусу
В цілому, у майбутньому Механізм консенсусу стане більш різноманітним, з увагою до енергоефективності, Децентралізація, безпеки та конфіденційності. Новий Механізм консенсусу також буде продовжувати еволюцію, щоб задовольнити потреби різних сценаріїв застосування.
Зі зростанням світового інтересу до підписатися охорони навколишнього середовища, існуючі Механізм консенсусу, особливо Доказ роботи (PoW), отримали широку критику через проблеми з високим енергоспоживанням. Майбутні Механізм консенсусу будуть надавати більше уваги енергоефективності та зменшенню споживання енергії, це стане ключовим напрямком розвитку, що сприятиме вирішенню екологічних викликів та підвищенню сталості технологій.
Механізм майбутньої консенсусу буде спрямований на досягнення кращого балансу між Децентралізація та безпека, щоб запобігти переважанню мережі великими тримачами або невеликою кількістю валідаторів. Built In пояснює, що механізми, такі як доказ стейкінгу (PoS), можуть зменшити ризик «великими інвесторами», збільшуючи рандомність або вводячи методи підтвердження, що залучають спільноту, тим самим досягаючи більш високого рівня Децентралізація та справедливості.
За технічного прогресу, Механізм консенсусу майбутнього може використовувати гібридний режим, щоб поєднати переваги різних механізмів для досягнення найкращого результату. Zfort Group також вказує, що комбінований Механізм консенсусу, який поєднує Доказ роботи (PoW) та Доказ стейкінгу (PoS), вже почав застосовуватися в деяких блокчейн-проектах, цей підхід дозволяє забезпечити безпеку та підвищити ефективність.
З поширенням застосування технології блокчейн у майбутньому Механізм консенсусу стане більш професійним, розробляючи відповідні рішення для різних сценаріїв застосування. Наприклад, додатки, такі як Інтернет речей (IoT), можуть потребувати Механізм консенсусу з низькою затримкою та високою ефективністю, тоді як фінансові додатки будуть надавати більшу увагу безпеці та незмінності даних. Цей розвиток зробить Механізм консенсусу більш гнучким, щоб відповідати різним потребам різних галузей.