Όταν δεν υπάρχουν μεσάζοντες στη συναλλαγή, οποιοσδήποτε συμμετέχων μπορεί να εξαπατήσει το άλλο. Στο blockchain, το πρόβλημα επιλύεται χρησιμοποιώντας αυστηρούς μαθηματικούς αλγόριθμους για τους οποίους δημιουργούνται μπλοκ.
Στο υλικό θα σας πούμε ποιος δημιουργεί και ελέγχει τα μπλοκ στο blockchain. Θα μάθετε πώς οι αλγόριθμοι συναίνεσης εξασφαλίζουν την ασφάλεια αυτής της διαδικασίας.
- P2P: Όπου χρησιμοποιούνται τα δίκτυα ομότιμων
- Κρυπτογράφηση στο blockchain: στα δάχτυλα
- Blockchalter - Αλυσίδα μπλοκ συναλλαγών. Αποσυναρμολογούμε τον ορισμό σύμφωνα με
- Κρυπτογράφηση στο Blockchain: Γιατί χρειάζεστε μια ψηφιακή υπογραφή
- Αρχή της λειτουργίας του blockchain: Ποιος δημιουργεί μπλοκ
- Για ποιους σκοπούς και καθήκοντα ταιριάζουν στο blockcha
Θυμηθείτε τις βασικές έννοιες
- Ένα δίκτυο Peer είναι ένα δίκτυο στο οποίο οι κόμβοι αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χωρίς μεσάζοντα.
- Το Blockchain είναι ένα είδος δικτύων peer-to-peer, μια αλυσίδα μπλοκ συναλλαγών.
- Αποκλεισμός - Ειδική δομή για τις συναλλαγές εγγραφής.
- Συναλλαγή - μια καταχώρηση των αλλαγών στην κατάσταση των περιουσιακών στοιχείων.
Δυσπιστία στο blockchain
Δεδομένου ότι δεν υπάρχει διακομιστής στο blockchain, προσθέστε και επαληθεύστε πληροφορίες στους ίδιους τους χρήστες. Ταυτόχρονα, κάθε συμμετέχων μπορεί να κυνηγήσει τα προσωπικά του ενδιαφέροντα για τη ζημία της ασφάλειας του blockchain. Από εδώ υπάρχει πρόβλημα δυσπιστίας στους συμμετέχοντες ο ένας στον άλλο. Για την επίλυσή του, χρησιμοποιούνται μαθηματικοί αλγόριθμοι, οι οποίοι θα συζητηθούν περαιτέρω.Φανταστείτε ότι υπάρχουν περιουσιακά στοιχεία στο πορτοφόλι σας και ένας άλλος χρήστης blockchain πιστεύει ότι δεν είναι. Χωρίς εξωτερικές παρεμβολές, είναι δύσκολο να αποφασιστεί ποια από τα δύο δικαιώματα. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε μεταξύ χρηστών εκείνων που θα ελέγξουν τις συναλλαγές και θα προσθέσουν μόνο το σωστό. Αυτοί οι χρήστες ονομάζονται ανθρακωρύχοι.
Mainers - Αποκλεισμένοι συμμετέχοντες που ασχολούνται με τη δημιουργία νέων μπλοκ και ελέγχων συναλλαγών.
Για να οργανώσετε την ορθή λειτουργία των ανθρακωρύχων, είναι απαραίτητο να συμφωνήσετε, ποιος θα είναι και πώς θα εκτελέσουν το έργο τους. Αυτό είναι ένα δύσκολο έργο, επειδή πρέπει να βρείτε αυτούς τους κανόνες, οι οποίοι θα είναι πιο κερδοφόροι για να παρατηρήσετε τους ανθρακωρύχους παρά να σπάσουν. Αυτό είναι ένα κλασικό παράδειγμα μιας εργασίας από τη θεωρία του παιχνιδιού: πώς να επιλέξετε μια στρατηγική που θα είναι το ίδιο πλεονέκτημα για τους συμμετέχοντες με διαφορετικά ενδιαφέροντα.
Μια τέτοια εργασία διατυπώθηκε και λύθηκε από τους μαθηματικούς τον περασμένο αιώνα. Τώρα αυτή η λύση παρέχει ασφάλεια τόσο στο blockchain όσο και σε άλλες πολύπλοκες τεχνολογίες. Για να καταλάβετε τον τρόπο με τον οποίο οι Mainers διαχειρίζονται να μην παραβιάζουν τα συμφέροντα ο ένας τον άλλον, εξετάστε αυτό το έργο περισσότερο.
Το έργο των βυζαντινών στρατηγών
Στο επιστημονικό άρθρο του 1982, διατυπώθηκε ένα λογικό δίλημμα. Απεικονίζει το πρόβλημα της επικοινωνίας κόμβων ενός δικτύου peer-to-peer που διαπραγματεύεται το επόμενο βήμα. Ως αναλογία, χρησιμοποιήθηκε το Βυζάντιο - μια αρχαία φεουδαρχική κατάσταση με ένα πλήθος ανεξάρτητων στρατών. Ως εκ τούτου το όνομα - το έργο των βυζαντινών στρατηγών.
Η δράση πραγματοποιείται κατά τη διάρκεια της πολιορκίας της πόλης του βυζαντινού στρατού. Τη νύχτα, οι λεγεώνες από διαφορετικές πλευρές περιβάλλουν την πόλη. Οι στρατηγοί κάθε λεγεώνα περιμένουν τη σειρά του αρχηγού του διοικητή. Επιλογές παραγγελίας: "επίθεση" ή "υποχώρηση".
Η πρώτη πολυπλοκότητα της εργασίας - η αυτοκρατορία είναι σε παρακμή. Οποιοσδήποτε από τους στρατηγούς και ακόμη και ο αρχηγός του διοικητή μπορεί να είναι προδότες του Βυζαντίου που ενδιαφέρεται για την ήττα. Οι στρατηγοί πρέπει να θεωρηθούν ότι δεν επιτρέπουν δυσμενές αποτέλεσμα. Συνολικά, τρία αποτελέσματα της μάχης:
Ευνοϊκό αποτέλεσμα. Εάν η επίθεση όλων των στρατηγών - το Βυζάντιο καταστρέφει τον εχθρό.
Ενδιάμεσο αποτέλεσμα. Εάν όλοι οι στρατηγοί θα υποχωρήσουν - η Βυζάντια θα διατηρήσει το στρατό του.
Ένα δυσμενές αποτέλεσμα. Εάν ορισμένοι στρατηγοί επιτεθούν, και μερικοί θα υποχωρήσουν - ο εχθρός τελικά καταστρέφει ολόκληρο το στρατό του Βυζαντίου σε μέρη.
Εάν κάθε γενικός θα ενεργήσει κατά την κρίση της, τότε η πιθανότητα ενός ευνοϊκού αποτελέσματος είναι αρκετά χαμηλός. Ως εκ τούτου, οι στρατηγοί πρέπει να ανταλλάσσουν πληροφορίες μεταξύ τους να έρθουν σε μια ενιαία λύση.
Η δεύτερη πολυπλοκότητα στην εργασία είναι η έλλειψη αξιόπιστου καναλιού επικοινωνίας μεταξύ στρατηγικών. Ακόμα κι αν δεν υπάρχουν προδότες μεταξύ των στρατηγών, οι πληροφορίες μπορεί να είναι ψευδές. Για παράδειγμα, ο courier θα καθυστερήσει ή θα καταγραφεί. Αυτή η κατάσταση θα συγχέει άλλους στρατηγούς και θα γίνει εσφαλμένη απόφαση. Σε τέτοιες συνθήκες, πρέπει να αναπτύξετε μια ενοποιημένη στρατηγική δράσεων που θα είναι επωφελείς για όλους τους στρατηγούς.
Τα μαθηματικά απέδειξαν ότι είναι πάντοτε δυνατό να ληφθεί μια λύση σε αυτό το καθήκον, εάν οι σωστές στρατηγές είναι περισσότερο από τα δύο τρίτα του συνόλου. Σε διαφορετικά συστήματα, η εργασία μπορεί να λυθεί με διαφορετικούς τρόπους.
Βυζαντινή ανοχή σφαλμάτων - η ικανότητα του δικτύου να συνεχίσει να εργάζεται, ακόμη και αν μερικοί από τους κόμβους αρνήθηκαν ή ενεργούν κακόβουλα. Με άλλα λόγια, αυτή η ιδιότητα του δικτύου στο οποίο έχει λυθεί το έργο των βυζαντινών στρατηγών.
Η βυζαντινή ανοχή βλάβης είναι απαραίτητη στα συστήματα των κινητήρων αεροσκαφών, σε πυρηνικούς σταθμούς και πρακτικά σε οποιοδήποτε σύστημα, οι δράσεις των οποίων εξαρτώνται από τα αποτελέσματα του έργου μεγάλου αριθμού αισθητήρων. Ακόμη και η SpaceX το θεωρεί ως πιθανή απαίτηση για τα συστήματά του.
Εάν αυτή η εργασία είναι να εφαρμοστεί στο πλαίσιο του blockchain, τότε οι στρατηγοί είναι ανθρακωρύχοι. Πρέπει να συμφωνήσουν και να αναγνωρίσουν τη συναλλαγή σε πραγματικό τρόπο, ώστε να πέσει στο blockchain. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται συναίνεση.
Για παράδειγμα, οι ανθρακωρύχοι βλέπουν ότι ένας χρήστης θέλει να στείλει bitcoins σε άλλο. Ο πρώτος κύριος πιστεύει ότι μια τέτοια συναλλαγή πρέπει να εγκριθεί. Ο δεύτερος υποπτεύεται ότι αυτή η λειτουργία παράγει έναν εισβολέα. Το τρίτο αποσυνδεδεμένο από το δίκτυο και δεν έλεγξε τη συναλλαγή. Πάρτε μια ενιαία λύση και στη συνέχεια έρχονται στη συναίνεση.
Δεδομένου ότι το έργο των βυζαντινών στρατηγών έχει διάφορα διαλύματα, τότε διαφορετικά μπλοκ επιτυγχάνουν τη βυζαντινή ανοχή βλάβης χρησιμοποιώντας διαφορετικούς αλγορίθμους συναίνεσης. Σκεφτείτε περισσότερο τα πιο συνηθισμένα.
Αλγόριθμοι συναίνεσης
Το Blockchain λειτουργεί με βάση ένα κατανεμημένο δίκτυο. Δεν υπάρχει ενιαίο κέντρο που διαχειρίζεται αυτό το δίκτυο. Για να οργανώσετε την ασφαλή λειτουργία του blockchain, πρέπει να διαπραγματευτείτε ποιος θα είναι ανθρακωρύχος και πώς θα δημιουργήσει μπλοκ. Οι Mainers εργάζονται σε αυστηρά καθορισμένους κανόνες που ονομάζονται Αλγόριθμος συναίνεσης.
Ο αλγόριθμος συναίνεσης είναι μια μέθοδος που περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο επιλέγεται ο κύριος στο blockchain και με τους οποίους οι κανόνες δημιουργεί μπλοκ.
Για να καταλάβετε καλύτερα τι χρειάζεται μια συναίνεση στο σύστημα blockchain, φανταστείτε τους ενοικιαστές ενός κτιρίου διαμερισμάτων. Οι blockchas τους χρειάζονται για να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και να λαμβάνουν αποφάσεις σχετικά με την ανάπτυξη του σπιτιού: συλλέγουν χρήματα για επισκευή, επιλέξτε οργάνωση εξυπηρέτησης ή διοίκησης. Υπάρχουν τρεις τρόποι διαπραγμάτευσης - τρεις διαφορετικοί αλγορίθμους συναίνεσης. Κάθε ένα από αυτά βασίζεται σε ένα συγκεκριμένο μαθηματικό μοντέλο.
Η απόδειξη εργασίας (POW) είναι ένας αλγόριθμος για την απόδειξη της εργασίας. Ο κύριος μπορεί να γίνει οποιοδήποτε γιλέκο στο σπίτι. Για να δημιουργήσετε νέα μπλοκ, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον υπολογιστή του για να λύσει σύνθετες κρυπτογραφικές εργασίες.
Ο αλγόριθμος θα εξετάσει τη σωστή έκδοση του blockchain μία στην οποία τα περισσότερα μπλοκ. Και το μεγαλύτερο μέρος όλων των μπλοκ θα είναι στην έκδοση, στη δημιουργία της οποίας οι ενοικιαστές δαπανήθηκαν το μεγαλύτερο μέρος όλων των δυνατοτήτων του υπολογιστή. Λαμβάνεται μια πολύ δημοκρατική μέθοδος: εάν το 51% των ανθρακωρύχων πιστεύει ότι οι συναλλαγές σε μπλοκ είναι σωστά και θα είναι. Ως εκ τούτου, το blockchain είναι σχεδόν αδύνατο να hack.
Η απόδειξη της συμμετοχής (POS) είναι ένας αλγόριθμος για το αποδεδειγμένο μερίδιο ιδιοκτησίας. Οι Mainers γίνονται εκείνοι που έχουν περισσότερα περιουσιακά στοιχεία στο blockchain. Θα έχουμε αυτούς τους ενοικιαστές με τα μεγαλύτερα διαμερίσματα. Και στο αιθερικό blockchalter, για παράδειγμα, θα είναι χρήστες που έχουν το πιο κρυπτογράφημα. Με αυτόν τον αλγόριθμο, το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας είναι ελάχιστο, καθώς η δημιουργία μπλοκ στο blockchain δεν απαιτεί πλέον την επίλυση σύνθετων κρυπτογραφικών εργασιών. Όσο περισσότερο το μερίδιό σας στο blockchain, τόσο πιο συχνά θα δημιουργήσετε νέα μπλοκ.
Η σωστή έκδοση του blockchain, όπως στην απόδειξη της εργασίας, θα θεωρηθεί αυτή στην οποία τα περισσότερα μπλοκ. Αλλά η απόδειξη του πονταρίσματος δεν μπορεί να ονομαστεί δημοκρατικός. Τα περισσότερα από τα μπλοκ θα δημιουργήσουν τους περισσότερους κατοίκους, αλλά οι πλουσιότερους ενοικιαστές. Ωστόσο, είναι ακόμη πιο ασφαλής. Εάν η Majnem ανήκει στο μεγαλύτερο μέρος του σπιτιού, τότε θα γίνει κακόβουλο να συμβεί.
Ο καθηγητής αρχής (POA) είναι ένας αλγόριθμος απόδειξη της προσωπικότητας. Μπορεί να είναι ότι οι ενοικιαστές συγκεντρώθηκαν και αποφάσισαν ότι θα υπάρχει ένα διαμέρισμα για να δημιουργήσει μπλοκ. Αυτός ο αλγόριθμος κατανέμεται σε ιδιωτικά, κλειστά μπλοκ. Για παράδειγμα, είναι κατάλληλη για τη διαχείριση ενός διαμερίσματος από το παράδειγμα μας.
Ο ίδιος ο εκλεγμένος ανθρακωρύχος επιλέγει την πραγματική έκδοση του blockchain. Θα πρέπει να εντοπίσει τον εαυτό του έτσι ώστε όλοι οι κάτοικοι να τον πιστεύουν. Εάν σε κάποιο σημείο οι ενοικιαστές θα σταματήσουν να είναι σύμφωνοι με τις λύσεις Maneer, θα μπορούν να αντιστοιχούν ένα άλλο. Ο νέος κύριος θα αρχίσει να χτίζει την αλυσίδα των μπλοκ της, και το παλιό blockchain θα υπάρχει ξεχωριστά. Μια τέτοια διαδικασία στο blockchain ονομάζεται hardforka.
Οι αληθινοίθμοι συναίνεσης είναι πολύ. Συνεχώς εφεύρουν νέα, αλλά αυτά τα τρία είναι τα πιο γνωστά, που δοκιμάζονται και συχνά χρησιμοποιούνται συχνά.
συμπέρασμα
Σε οποιαδήποτε δίκτυα peer-to-peer, υπάρχει δυσπιστία μεταξύ των συμμετεχόντων. Στο Blockchain, οι ανθρακωρύχοι επιλύουν αυτό το πρόβλημα. Αυτοί είναι οι χρήστες που ελέγχουν τις συναλλαγές και προσθέτουν μόνο σωστά σε νέα μπλοκ.
Το άρθρο του 1982 περιγράφει το έργο των βυζαντινών στρατηγών. Πρώτα περιγράφηκε στον αλγόριθμο του τρόπου με τον οποίο το δίκτυο μπορεί να συνεχίσει να εργάζεται, ακόμη και αν ορισμένοι κόμβοι αρνήθηκαν ή κακοποιούσαν κακόβουλα.
Στο blockchain χρησιμοποιούνται τρεις ποικιλίες αλγορίθμων συναίνεσης:
- Η απόδειξη εργασίας (POW) είναι ένας αλγόριθμος για την απόδειξη της εργασίας.
- Η απόδειξη της συμμετοχής (POS) είναι ένας αλγόριθμος για το αποδεδειγμένο μερίδιο ιδιοκτησίας.
- Ο καθηγητής αρχής (POA) είναι ένας αλγόριθμος απόδειξη της προσωπικότητας.