Pokud v transakci nejsou žádné zprostředkovatelé, může dojít k podniku ostatních účastník. V blockchain je problém vyřešen pomocí přísných matematických algoritmů, pro které bloky jsou vytvořeny.
V materiálu vám řekneme, kdo vytváří a kontroluje bloky v blockchain. Naučíte se, jak konsenzuální algoritmy zajišťují bezpečnost tohoto procesu.
- P2P: Kde se používají peer sítí
- Šifrování v blockchain: Na prstech
- Blockchalter - řetězec transakčních bloků. Definujeme definici podle
- Šifrování v Blockchain: Proč potřebujete digitální podpis
- Princip fungování Blockchain: Kdo vytváří bloky
- Pro jaké účely a úkoly padne do blockcha
Pamatujte si základní pojmy
- Peer síť je síť, ve které se uzly interagují mezi sebou bez zprostředkovatele.
- Blockchain je druh peer-to-peer sítí, řetězec transakčních bloků.
- Blok - speciální struktura pro záznamové transakce.
- Transakce - záznam o změnách ve stavu aktiv.
Nedůvěra v blockchain
Vzhledem k tomu, že v Blockchain není žádný server, přidejte a ověřte informace samotným uživatelům. Zároveň může každý účastník pronásledovat své osobní zájmy škodou bezpečnosti blockchainu. Odtud existuje problém nedůvěry vůči účastníkům. Pro vyřešení je použito matematické algoritmy, které budou dále diskutovány.Představte si, že existují aktiva na vaší peněžence a další blockchain uživatel věří, že nejsou. Bez vnějšího rušení je obtížné rozhodnout, která dvě práva. Je nutné vybrat mezi uživateli těch, kteří zkontrolují transakce a přidají pouze správné. Takoví uživatelé se nazývají horníci.
Mainers - blokovaný účastníci, kteří se zabývají tvorbou nových bloků a transakčních kontrol.
Organizovat správnou činnost horníků, je nutné dohodnout, kdo bude a jak budou vykonávat svou práci. To je obtížný úkol, protože musíte přijít s těmito pravidly, která bude výhodnější, aby pozoroval horníky než zlomit. Jedná se o klasický příklad úkolu z teorie hry: Jak si vybrat strategii, která bude stejná pro účastníky s různými zájmy.
Takový úkol byl formulován a vyřešen matematikům v minulém století. Toto řešení nyní poskytuje bezpečnost jak v blockchain, tak v jiných komplexních technologiích. Abychom pochopili, jak si hlavní osoby neporušují zájmy navzájem, zvažte tento úkol více.
Úkolem byzantských generálů
V roce 1982 vědecký výrobek byl formulován logický dilema. To ilustruje problém komunikačních uzlů sítí peer-to-peer, která vyjednává další krok. Jako analogie byl použit byzantium - starověký feudální stav s množstvím nezávislých armád. Proto je název - úkol byzantských generálů.
Akce probíhá během obléhání města byzantské armády. V noci, legie z různých stran obklopovaly město. Generálové každé legie čekají na pořadí velitele-in-šéfa. Možnosti objednávky: "Útok" nebo "ústup".
První složitost úkolu - Říše je v úpadku. Každá z generálů a dokonce i velitele-in-šéf může být zrádci byzantium zájem o porážku. Generálové je třeba zvážit, aby nedovolily nepříznivý výsledek. Celkem tři výsledky bitvy:
Příznivý výsledek. Pokud všichni generální útok - byzantium zničí nepřítele.
Mezilehlý výsledek. Pokud všechny generálové ustoupí - byzantie si zachová svou armádu.
Nepříznivý výsledek. Pokud jsou někteří generálové napadeni, a někteří se vrátí - nepřítel nakonec zničí celou armádu byzantium v částech.
Pokud každý generál bude jednat podle svého uvážení, pak je pravděpodobnost příznivého výsledku poměrně nízká. Proto musí generálové vyměnit informace mezi sebou, aby přišli do jediného řešení.
Druhou složitost v úkolu je nedostatek spolehlivého komunikačního kanálu mezi generály. I když mezi generálem nejsou žádné zrádce, informace mohou být nepravdivé. Například kurýr se zpozdí nebo zachycuje. Tato situace bude zaměňovat jiné generály a bude provedeno nesprávné rozhodnutí. V takových podmínkách je třeba vytvořit jednotnou strategii akcí, které budou pro všechny generálové výhodné.
Matematika prokázala, že je vždy možné získat řešení v tomto úkolu, pokud jsou správné generálové více než dvě třetiny celkového počtu. V různých systémech může být úkol vyřešen různými způsoby.
Byzantinová tolerance poruchy - schopnost sítě pokračovat v práci, i když některé z uzlů odmítly nebo jednat záměrně. Jinými slovy, tato vlastnost sítě, ve kterém byl vyřešen úkol byzantských generálů.
Byzantinová tolerance poruchy je nezbytná v systémech letadlových motorů, v jaderných elektrárnách a prakticky v jakémkoliv systému, jejichž akce závisí na výsledcích díla velkého počtu snímačů. Dokonce i SpaceX považuje za potenciální požadavek pro své systémy.
Pokud je tento úkol aplikovat na kontext blockchain, pak generály jsou horníci. Musí se dohodnout a rozpoznat transakci na skutečné tak, aby spadl do blockchainu. Tento proces se nazývá konsenzus.
Například horníci vidí, že jeden uživatel chce poslat bitcoiny do druhého. První hlavní je přesvědčen, že taková transakce musí být schválena. Druhé podezřelí, že tato operace produkuje útočníkovi. Třetí odpojený od sítě a transakci nekontroloval. Udělejte si jediné řešení a pak přijďte do konsensu.
Vzhledem k tomu, že úkol byzantských generálů má několik řešení, pak různé bloky dosahují byzantinové tolerance poruchy pomocí různých konsenzusových algoritmů. Zvážit stále nejčastější.
Algoritmy konsenzus
Blokain pracuje na základě distribuované sítě. Neexistuje žádné jediné centrum, které spravuje tuto síť. Chcete-li uspořádat bezpečný provoz blockchain, musíte jednat, kdo bude horník a jak to vytvoří bloky. Mainers pracují na přísně definovaných pravidlech zvaných konsensus algoritmus.
Konsenzusový algoritmus je metoda, která popisuje, jak je Mainer vybrán v blockchain a podle které pravidla vytváří bloky.
Chcete-li lépe pochopit, co je v systému Blockchain potřebný konsenzus, představte nájemce bytového domu. Bloky je potřebují k tomu, aby se vzájemně ovlivnily a rozhodovaly o vývoji domu: sbírejte peníze na generální opravu, zvolte servis organizaci nebo jmenovat clo. Existují tři způsoby, jak vyjednat - tři různé konsenzuální algoritmy. Každý z nich je založen na určitém matematickém modelu.
Doklad o práci (POW) je algoritmus důkazů o práci. Mainer se může stát jakoukoliv vestou doma. Chcete-li vytvořit nové bloky, bude muset použít počítač k řešení komplexních kryptografických úkolů.
Algoritmus zváží správnou verzi blockchain, ve které jsou nejvíce bloků. A většina celých bloků bude ve verzi, k vytvoření, jejichž nájemci strávili většinu celých počítačových kapacit. Získá se velmi demokratická metoda: Pokud 51% horníků se domnívá, že transakce v blokech jsou správné a budou. Proto je blockchain téměř nemožné hackovat.
Důkaz podíl (POS) je algoritmus pro osvědčené podíl vlastnictví. Mainers se stávají těmi, kteří mají více aktiv v blockchain. Budeme mít tyto nájemníky s největšími byty. A v éterickém blockchalteru, například budou uživatelé, kteří mají nejvíce CryptoCurrency Eth. S tímto algoritmem jsou náklady na elektřinu minimální, protože vytvoření bloků v blockchain již nevyžaduje řešení komplexních kryptografických úkolů. Čím více váš podíl v blockchain, tím častěji vytvoříte nové bloky.
Správnou verzi blockchain, stejně jako doklad o práci, bude považována za jednu, ve které nejvíce bloků. Ale důkaz o sázce nelze nazvat demokratickými. Většina bloků vytvoří nejvíce obyvatel, ale nejbohatší nájemci. Je to však i bezpečnější. Pokud Majnem patří většině domu, pak se stane škodlivým.
Orgán (POA) je algoritmus důkazu osobnosti. Může to být, že nájemci shromáždili a rozhodli, že bude jeden byt vytvořit bloky. Tento algoritmus je distribuován v soukromých, uzavřených blokech. Například je vhodné pro správu bytového domu z našeho příkladu.
Zvolený horník si vybere skutečnou verzi blockchainu. Bude se musí identifikovat, aby mu všichni obyvatelé věřili. Pokud v určitém okamžiku nájemníci přestanou být souhlásky s maneer řešeními, budou moci přidělit další. Nový Mainer začne stavět svůj řetězec bloků a starý blockchain bude existovat samostatně. Takový proces v blockchain se nazývá hardforka.
Konsenzuální algoritmy jsou hodně. Neustále vymyslet nové, ale tyto tři jsou nejznámější, časově testované a často používané.
Závěr
V jakýchkoli peer-to-peer sítí je nedůvěra mezi účastníky. V blockchain, horníci vyřeší tento problém. Jedná se o uživatele, kteří kontrolují transakce a přidávají pouze správné novým blokům.
Článek 1982 popisuje úkol byzantských generálů. To bylo poprvé popsáno v algoritmu, jak může síť nadále pracovat, i když některé uzly byly odepřeny nebo způsobeny zlomyslně.
V blockchain se používají tři odrůdy algoritmů konsenzu:
- Doklad o práci (POW) je algoritmus důkazů o práci.
- Důkaz podíl (POS) je algoritmus pro osvědčené podíl vlastnictví.
- Orgán (POA) je algoritmus důkazu osobnosti.