Алгоритмы консенсуса
Как мы уже говорили, криптовалюты работают в децентрализованной P2P-сети. Как вы можете себе представить, согласование чего-то с большим количеством людей неизбежно приведёт к осложнениям.
Правила, по которым работает блокчейн сеть, а та же подтверждение достоверности информации, записанной в блоках называются «консенсусом».
Что такое алгоритм консенсуса?
Консенсус в блокчейне - процесс достижения соглашения по вопросу значения распределенных данных - необходимо, чтобы решение было одно. Это идеально вписывается в структуру распределенного регистра блокчейна.
В отличие от традиционной базы данных, контролируемой администратором, публичная цепочка блоков (блокчейн) представляет собой одноранговую децентрализованную сеть, в которую потенциально может внести свой вклад любой участник. Консенсус необходим для функционирования такой распределенной сети, учитывая потенциально тысячи операторов узлов: все они должны согласовать состояние сети, чтобы она работала должным образом.
Механизм консенсуса - это процесс, с помощью которого сеть надежно и автоматически определяет, какой представленный блок участника - который является записью последних транзакций - будет добавлен в цепочку, таким образом добывая и награждая их новой криптовалютой в процессе.
Роль протоколов
Роль консенсусных алгоритмов заключается в достижении уровня надежности сети, построенной на серии узлов (устройств, соединённых с другими устройствами как часть компьютерной сети). Это означает, что, если совершена транзакция, то алгоритм начнет работать - обмениваться данными по сети, чтобы проверить, может ли данное действие иметь место.
Тот же процесс также применяется для создания новых узлов данных в блокчейне или при синхронизации сетевого оборудования, чтобы обеспечить согласованность всего консенсуса.
Консенсусные алгоритмы должны быть достаточно умными, чтобы предвидеть сбои в коммуникации внутри сети.
Алгоритм автоматически предположит, что некоторые процессы и системы будут недоступны и что в результате этого некоторые коммуникации будут потеряны. Чтобы противостоять этому, консенсусный алгоритм должен быть отказоустойчивым и работать для достижения заранее определенного консенсуса или одобрения, по крайней мере, от большинства машин в сети.
Виды протоколов
Не все блокчейны создаются одинаковыми, и многие сильно различаются в зависимости от типа алгоритма консенсуса, который они используют.
Рассмотрим самые известные алгоритмы консенсуса Proof-of-Work и Proof-of-Stake.
Proof-of-Work
Proof of work (POW) - требует дорогостоящего оборудования для добычи и переводится как "Доказательство работы" (доказательством майнингом). Это классический протокол, используемый в Биткоине, Эфириуме и других альткоинах.
- Proof-of-Work - это алгоритм консенсуса, который защищает децентрализованную сеть блокчейна биткойн.
- Биткойн-майнеры пытаются решать сложные математические уравнения с помощью энергоемкого процесса, чтобы генерировать новые блоки и получать вознаграждения в биткойнах.
Proof-of-Work (PoW) представлен такими монетами, как Bitcoin, Ethereum и Litecoin. Подход PoW стал первым подобным алгоритмом и сегодня он продолжает широко использоваться.
PoW - это простая конструкция, которая, как известно, обладает высокой устойчивостью к кибератакам. Этот подход полностью зависит от вычислительных мощностей каждого члена сети для решения проблем и достижения консенсуса при проведении транзакции.
Proof-of-Stake
Proof of stake (POS) - это алгоритм, который не требует дорогостоящего оборудования для майнинга. Его так же называют "Доказательство доли владения". В этом случае для создания новых монет нужно иметь во владении некоторое количество монет. Это похоже на процентные ставки в банках. Этот способ так же называют стейкингом.
В чём отличия POW, POS?
Proof-of-Stake (PoS) рассматривается, по крайней мере Ethereum, как наследник трона блокчейна. PoS действует как гораздо более энергоэффективное и децентрализованное воплощение алгоритма консенсуса.
Переход крипто-гиганта Ethereum из PoW в PoS показывает потенциал, которым обладает альтернативный подход.
Помимо PoW и PoS существуют и другие алгоритмы работы сети блокчейна, но независимо от того, какой из алгоритмов выбран для монеты, все они имеют решающий общий фактор - использование полных узлов (или НОД) для обеспечения соблюдения правил и проверки транзакций.
Хотя консенсус должен быть достигнут определенным типом узлов, прелесть сети P2P заключается в том, что любой может стать полноценным узлом и, таким образом, достичь более высоких уровней независимости и децентрализации.
Независимо от того, какой из алгоритмов выбран для монеты, все они имеют решающий общий фактор - использование полных узлов для обеспечения соблюдения правил и проверки транзакций.