Что такое Алгоритм Консенсуса

Что такое Алгоритм Консенсуса - Объяснение простыми словами

Алгоритм консенсуса – это механизм, с помощью которого узлы распределённой сети блокчейн достигают согласования, касательно валидации транзакций. Консенсусные алгоритмы отвечают за строгое соблюдение правил всего блокчейн-протокола и предотвращают проблему с двойными расходами. Это связано с тем, что криптовалюты функционируют на распределённой системе блокчейн, в которой нету централизованного органа управления. Согласование определяется как процесс принятия решений, в ходе которого узлы находят общее решения в интересах блокчейна.

Для чего нужен Консенсус в Blockchain:

Механизм консенсуса предусматривает достижение согласия между узлами блокчейна, касательно принятия определённого решения. Консенсус нужен для группы людей, что бы создать равное и справедливое общество, также и в блокчейне. Метод, с помощью которого достигаются согласованные решения, и называется механизмом консенсуса. Таким образом, консенсус является механизмом, с помощью которого блокчейн сеть достигает согласования, касательно проведения транзакций. Связано это с тем, что блокчейн является распределённой системой, которая функционируют с помощью узлов. Эти узлы и согласовываются между собой для принятия решений.

Алгоритм консенсуса

Как работает Консенсус в Блокчейне:

Консенсус является механизмом, который требует от узлов строгое выполнение правил протокола блокчейна. Происходит это так, что узел уверяет сеть о проведении транзакции, соблюдая правила протокола, и гарантируют, что транзакция появилась доверенным способом, исключая дублирование этой транзакции другими узлами. Таким образом, процедура достижения согласования между майнерами и является механизмом консенсуса, в следствии которого узлы договариваются о том, кто получит право на создание транзакции. Эта процедура происходит для каждой транзакции отдельно. На сегодня существует много различных алгоритмов консенсуса, которые отличаются некоторыми техническими особенностями, а потому по разному работают.

Proof of Work (PoW):

До появления Bitcoin существовали прототипы валютных децентрализованных систем, которые были безуспешными из-за отсутствия нормального консенсуса между узлами. Сатоши Накамото создал Bitcoin, на котором применил алгоритм Proof of Work. Этот алгоритм стал первым механизмом, который решил проблему консенсуса в децентрализованных финансовых системах. Принцип работы такой, что узел должен публично доказать проделанную работу. Это сделано для того, что бы остальные узлы определили намерения этого узла. Такой процесс называется майнингом, а участников процесса называют майнерами. С технической точки зрения, майнер добавят номер «nonce» к транзакции. Этот одноразовый номер будет любым шестнадцатеричным значением. После добавления происходит хеширование данных, в итоге которого хеш должен быть не больше установленного алгоритмом значения. Если значение больше установленного, транзакция высчитывается снова, пока не получится подходящее значение.

Proof of Stake (PoS):

Вторым вариантом консенсусного механизма является алгоритм Proof of Stake, который появился в 2011 году. В этом случае разработчики заменили майнеров на валидаторов, которые проверяют транзакции без использования вычислительных мощностей. Что бы стать валидаторами, пользователи должны заблокировать часть монет на счету как ставку. Это означает, что при нахождении блока, валидатор ставит на него количество монет, которые на балансе. Если блок добавляется, то валидаторы получат вознаграждение пропорционально их ставкам. Потому, алгоритм PoS дружественней к вычислительным ресурсам чем предшественник. Также, криптовалютная площадка Ethereum, в скором времени перейдёт на алгоритм PoS.

Delegated Proof of Stake (DPoS):

В 2014 году, появился механизм консенсуса с делегированием валидаторов, который назвали алгоритм Delegated Proof of Stake. Масштабно применили этот алгоритм на криптовалюте EOS, которая способна проводить огромное количество транзакций. Принцип работы этого алгоритма такой, что создание блоков происходит раундами, которые длятся до 3 секунд. В каждом раунде выбирается 21 производитель блоков. Кроме того, 20 валидаторов выбираются автоматически, а 21-й выбирается пропорционально количеству голосов, которые ему делегировали пользователи. Если узел не справляется с обязанностями, он не попадает в следующий раунд. Кроме того, валидатор должен производить как минимум один блок каждые 24 часа, чтобы быть на рассмотрении системы. В этом механизме, для подтверждения транзакции достаточно дождаться 75% подтверждений цикла. Потому транзакции проводятся не больше 1.5 секунд.

Delegated Byzantine Fault Tolerance (DBFT):

Разработчики проекта NEO создали консенсусный механизм Delegated Byzantine Fault Tolerance в 2016 году. Такая модель предусматривает разделение узлов консенсуса на спикеров и делегатов. Узлы-спикеры отвечают за проведение транзакций и формирование блоков в сети блокчейн, а узлы-делегаты отвечают за проверку первых для достижения консенсуса. Также, узлы синхронизируются для проверки друг друга на честность с использованием правила 66,66%. Это означает, что если в транзакции участвует больше 30% нечестных узлов, она откладывается. Как только число честных узлов составит 66,66%, транзакция проводится.

Заключение:

Без механизмов консенсуса не существовало бы технологии децентрализованной одноранговой системы. В период, когда некоторые механизмы стали самыми успешными, время от времени появляются новые алгоритмы. Это связано с тем, то не существует идеального механизма консенсуса, который решил бы все присутствующие проблемы блокчейна. Но сегодня стало интересно наблюдать за развитием новых криптовалютных проектов. Эти проекты создаются на новых протоколах, которые являются гибридной смесью самых популярных алгоритмов. В итоге, каждый механизм консенсуса отвечает за достижению согласия между узлами, не смотря на различия.

Что такое Алгоритм Консенсуса

Добавить комментарий

Пролистать наверх