Wanneer daar geen tussengangers in die transaksie is nie, kan enige deelnemer die ander mislei. In die blokchain word die probleem opgelos deur streng wiskundige algoritmes vir watter blokke geskep word.
In die materiaal sal ons jou vertel wie die blokke in die blokchain skep en kontroleer. U sal leer hoe die konsensusalgoritmes die veiligheid van hierdie proses verseker.
- P2P: Waar portuurnetwerke gebruik word
- Enkripsie in die blokchain: op die vingers
- Blockchalter - Ketting van transaksieblokke. Ons demonteer die definisie volgens
- Enkripsie in die blokchain: Hoekom het jy 'n digitale handtekening nodig
- Beginsel van die werking van die blokchain: wat skep blokke
- Vir watter doeleindes en take pas by die Blockcha
Onthou basiese konsepte
- 'N Portuurnetwerk is 'n netwerk waarin die nodusse sonder 'n tussenganger met mekaar in wisselwerking is.
- Blockchain is 'n soort van eweknie-netwerke, 'n ketting van transaksieblokke.
- Blok - Spesiale struktuur vir die optekening van transaksies.
- Transaksie - 'n inskrywing op veranderinge in die staat van bates.
Wantroue in die blokchain
Aangesien daar geen bediener in die blokchain is nie, voeg en verifieer inligting aan gebruikers self. Terselfdertyd kan elke deelnemer sy persoonlike belange na die skade aan die sekuriteit van die blokchain jaag. Van hier af is daar 'n probleem van wantroue van die deelnemers aan mekaar. Om dit op te los, word wiskundige algoritmes gebruik, wat verder bespreek sal word.Stel jou voor dat daar bates op jou beursie is, en 'n ander Blockchain-gebruiker glo dat hulle nie is nie. Sonder buite-inmenging is dit moeilik om te besluit watter van twee regte. Dit is nodig om onder gebruikers van diegene te kies wat die transaksies sal nagaan en slegs die korrekte byvoeg. Sulke gebruikers word mynwerkers genoem.
Mainers - geblokkeer deelnemers wat betrokke is by die skepping van nuwe blokke en transaksie tjeks.
Om die behoorlike werking van mynwerkers te organiseer, is dit nodig om saam te stem wie sal wees en hoe hulle hul werk sal verrig. Dit is 'n moeilike taak, want jy moet sulke reëls opdoen, wat meer winsgewend sal wees om die mynwerkers te waarneem as om te breek. Dit is 'n klassieke voorbeeld van 'n taak van die spelteorie: hoe om 'n strategie te kies wat dieselfde voordelig vir deelnemers met verskillende belange sal wees.
So 'n taak is in die vorige eeu geformuleer en opgelos deur wiskundiges. Nou bied hierdie oplossing sekuriteit in die blokchain en in ander komplekse tegnologie. Om te verstaan hoe kleiner nie die belange van mekaar oortree nie, oorweeg hierdie taak meer.
Die taak van Bisantynse generaals
In die 1982 wetenskaplike artikel is 'n logiese dilemma geformuleer. Dit illustreer die probleem van kommunikasie van nodusse van 'n peer-to-peer-netwerk wat die volgende stap onderhandel. As 'n analogie is Bisantium gebruik - 'n antieke feodale toestand met 'n menigte onafhanklike leërs. Vandaar die naam - die taak van Bisantynse generaals.
Die aksie vind plaas tydens die beleg van die stad van die Bisantynse weermag. In die nag het legioene van verskillende kante die stad omring. Die generaals van elke legioen wag vir die bevel van die bevelvoerder. Bestellingsopsies: "Aanval" of "Retreat."
Die eerste kompleksiteit van die taak - die Ryk is in agteruitgang. Enigeen van die generaals en selfs die opperbevelhebber kan verraaiers van Bisantium in die nederlaag wees. Generaals moet oorweeg word om nie ongunstige uitkoms toe te laat nie. In totaal, drie uitkoms van die stryd:
Gunstige uitkoms. As alle generaals aanval - Bisantium vernietig die vyand.
Intermediêre uitkoms. As alle generaals sal terugtrek - sal Bisantia hul weermag behou.
'N ongunstige uitkoms. As sommige generaals aangeval word, en sommige sal terugtrek - die vyand vernietig uiteindelik die hele leër van Bisantium in dele.
Indien elke algemeen na goeddunke sal optree, is die waarskynlikheid van 'n gunstige uitkoms redelik laag. Daarom moet die generaals inligting onder mekaar uitruil om na 'n enkele oplossing te kom.
Die tweede kompleksiteit in die taak is die gebrek aan 'n betroubare kommunikasiekanaal tussen generaals. Selfs as daar geen verraaiers onder generaals is nie, kan die inligting vals wees. Byvoorbeeld, die koerier sal vertraag of vang. Hierdie situasie sal ander generaals verwar en 'n verkeerde besluit sal gemaak word. In sulke toestande moet u 'n verenigde strategie van aksies ontwikkel wat vir alle generaals voordelig sal wees.
Wiskunde het bewys dat dit altyd moontlik is om 'n oplossing in hierdie taak te kry, indien die korrekte generaals meer as twee derdes van die totaal is. In verskillende stelsels kan die taak op verskillende maniere opgelos word.
Bisantynse foutverdraagsaamheid - die vermoë van die netwerk om voort te gaan werk, selfs al het sommige van die nodusse kwaadwillig geweier of optree. Met ander woorde, hierdie eienskap van die netwerk waarin die taak van Bisantynse generaals opgelos is.
Bisantynse foutverdraagsaamheid is nodig in die stelsels van vliegtuie enjins, op kernkragsentrales en prakties in enige stelsel, waarvan die aksies afhang van die resultate van die werk van 'n groot aantal sensors. Selfs SpaceX beskou dit as 'n potensiële vereiste vir sy stelsels.
As hierdie taak is om aansoek te doen vir die konteks van die blokchain, dan is die generaals mynwerkers. Hulle moet die transaksie saamstem en herken sodat dit in die blokchain geval het. Hierdie proses word konsensus genoem.
Byvoorbeeld, mynwerkers sien dat een gebruiker bitcoins na 'n ander wil stuur. Die eerste hoofman glo dat so 'n transaksie goedgekeur moet word. Die tweede verdagte dat hierdie operasie 'n aanvaller produseer. Die derde ontkoppel van die netwerk en het nie die transaksie nagegaan nie. Neem 'n enkele oplossing en kom dan tot konsensus.
Aangesien die taak van Bisantynse generaals verskeie oplossings het, bereik verskillende blokke die Bisantynse foutverdraagsaamheid met behulp van verskillende konsensusalgoritmes. Oorweeg meer die algemeenste.
Algoritmes konsensus
Die blokchain werk op grond van 'n verspreide netwerk. Daar is geen enkele sentrum wat hierdie netwerk bestuur nie. Om die veilige werking van die blokchain te organiseer, moet jy onderhandel wie sal mynwerker wees en hoe dit blokke sal skep. Hoofwerkers werk op streng gedefinieerde reëls genaamd konsensusalgoritme.
Die konsensus-algoritme is 'n metode wat beskryf hoe Cherder in die Blockchain gekies word en teen watter reëls dit blokke skep.
Om beter te verstaan wat 'n konsensus in die Blockchain-stelsel nodig is, stel die huurders van 'n woonstelgebou voor. Die Blockchas wat hulle nodig het om met mekaar te kommunikeer en besluite te neem oor die ontwikkeling van die huis: Versamel geld vir opknapping, kies diensorganisasie of diens aanstel. Daar is drie maniere om te onderhandel - drie verskillende konsensusalgoritmes. Elkeen van hulle is gebaseer op 'n sekere wiskundige model.
Bewys van werk (POW) is 'n algoritme vir bewyse van werk. Mainer kan by die huis 'n baadjie word. Om nuwe blokke te skep, sal dit sy rekenaar moet gebruik om komplekse kriptografiese take op te los.
Die algoritme sal die korrekte weergawe van die Blockchain-een beskou as die meeste blokke. En die meeste van die hele blokke sal in die weergawe wees, tot die skepping van wat die huurders die meeste van die hele rekenaarvermoëns bestee het. 'N Baie demokratiese metode word verkry: as 51% van die mynwerkers glo dat transaksies in blokke korrek is en sal wees. Daarom is die blokchain amper onmoontlik om te hack.
Bewys van die belang (POS) is 'n algoritme vir die bewese deel van eienaarskap. Merinkers word diegene wat meer bates in die blokchain het. Ons sal hierdie huurders met die grootste woonstelle hê. En in die eteriese blokchalter, byvoorbeeld, sal dit gebruikers wees wat die meeste kriptokurrency het. Met hierdie algoritme is elektrisiteitskoste minimaal, aangesien die skep van blokke in die blokchain nie meer 'n komplekse kriptografiese take oplos nie. Hoe meer jou aandeel in die Blockchain, hoe meer dikwels sal jy nuwe blokke skep.
Die regte weergawe van die Blockchain, soos in die bewys van werk, sal beskou word as die een waarin die meeste blokke is. Maar bewys van die belang kan nie demokraties genoem word nie. Die meeste van die blokke sal nie die meeste inwoners skep nie, maar die rykste huurders. Dit is egter selfs veiliger. As Mnr van die meeste van die huis behoort, sal dit kwaadwillig word om te gebeur.
Prof van Owerheid (POA) is 'n algoritme van persoonlikheidsverskaffer. Dit kan wees dat die huurders bymekaar gekom het en besluit het dat daar een woonstel sal wees om blokke te skep. Hierdie algoritme word versprei in privaat, geslote blokke. Byvoorbeeld, dit is goed geskik vir die bestuur van 'n woonstel van ons voorbeeld.
Die verkose mynwerker kies self die ware weergawe van die blokchain. Hy sal homself moet identifiseer sodat alle inwoners hom glo. As die huurders op 'n stadium sal ophou om konsonante met die maneeroplossings te wees, sal hulle 'n ander kan toewys. Die nuwe Charder sal begin om sy ketting van blokke te bou, en die ou blokchain sal afsonderlik bestaan. So 'n proses in die blokchain word Hardforka genoem.
Konsensus algoritmes is baie. Voortdurend uitvind nuwe, maar hierdie drie is die bekendste, tydsbestek en dikwels gebruik.
Afsluiting
In enige peer-to-peer-netwerke is daar wantroue tussen die deelnemers. In die blokchain oplos myners hierdie probleem. Dit is die gebruikers wat die transaksies nagaan en slegs korrek by nuwe blokke byvoeg.
Die 1982-artikel beskryf die taak van Bisantynse generaals. Dit is eers in die algoritme beskryf van hoe die netwerk kan voortgaan om te werk, selfs al is sommige van die nodusse kwaadwillig ontken of toegedien.
In die blokchain word drie variëteite van konsensus algoritmes gebruik:
- Bewys van werk (POW) is 'n algoritme vir bewyse van werk.
- Bewys van die belang (POS) is 'n algoritme vir die bewese deel van eienaarskap.
- Prof van Owerheid (POA) is 'n algoritme van persoonlikheidsverskaffer.