اصل عملیات Blockchain: چه کسی بلوک را ایجاد می کند

هنگامی که هیچ واسطه ای در معامله وجود ندارد، هر شرکت کننده ممکن است دیگر را فریب دهد. در Blockchain، این مشکل با استفاده از الگوریتم های دقیق ریاضی حل شده است که بلوک ها ایجاد می شوند.

در مواد ما به شما می گویم که چه کسی بلوک ها را در Blockchain ایجاد و بررسی می کند. شما یاد خواهید گرفت که الگوریتم های اجماع امنیت این روند را تضمین می کنند.

1. P2P: جایی که شبکه های همکار استفاده می شود
2. رمزگذاری در Blockchain: در انگشتان دست
3. Blockchalter - زنجیره ای از بلوک های معامله. ما تعریف را طبق آن جدا می کنیم
4. رمزگذاری در Blockchain: چرا به امضای دیجیتال نیاز دارید؟
5. اصل عملیات Blockchain: چه کسی بلوک را ایجاد می کند
6. برای چه اهداف و وظایف متناسب با بلوکچا

به یاد داشته باشید مفاهیم پایه

• یک شبکه همکار یک شبکه است که در آن گره ها بدون یک واسطه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
• Blockchain نوعی از شبکه های همکار به همسالان، زنجیره ای از بلوک های معامله است.
• بلوک - ساختار ویژه برای ضبط معاملات.
• معامله - ورود به تغییرات در وضعیت دارایی ها.

بی اعتمادی به بلوکچین

از آنجا که هیچ سرور در Blockchain وجود ندارد، اطلاعات خود را به کاربران خود اضافه و تأیید کنید. در عین حال، هر شرکت کننده ممکن است منافع شخصی خود را به آسیب به امنیت Blockchain تعقیب کند. از اینجا یک مشکل بی اعتمادی از شرکت کنندگان به یکدیگر وجود دارد. برای حل آن، الگوریتم های ریاضی مورد استفاده قرار می گیرند، که بیشتر مورد بحث قرار می گیرد.

تصور کنید که دارایی های کیف پول شما وجود دارد، و یکی دیگر از کاربران Blockchain معتقد است که آنها نیستند. بدون دخالت خارجی، تصمیم گیری در مورد دو حقوق دشوار است. لازم است که در میان کاربران کسانی که معاملات را بررسی می کنند انتخاب کنید و فقط درست را اضافه کنید. چنین کاربران معدنچیان نامیده می شوند.

Mainers - شرکت کنندگان مسدود شده که در ایجاد بلوک های جدید و چک های معاملات مشغول هستند.

برای سازماندهی عملیات مناسب معدنچیان، لازم است که موافقت کنیم، چه کسی خواهد بود و چگونه کار خود را انجام می دهند. این یک کار دشوار است، زیرا شما باید چنین قوانینی را مطرح کنید، که برای مشاهده معدنچیان سودمند تر خواهد بود تا از بین برود. این یک مثال کلاسیک از یک کار از تئوری بازی است: چگونه یک استراتژی را انتخاب کنید که برای شرکت کنندگان با منافع مختلف سودمند باشد.

چنین کاری توسط ریاضیدانان در قرن گذشته فرموله شده و حل شده است. در حال حاضر این راه حل امنیت هر دو در Blockchain و در سایر فن آوری های پیچیده را فراهم می کند. برای درک اینکه چگونه محوطه ها موفق به نقض منافع یکدیگر نیستند، این کار را بیشتر در نظر بگیرید.

وظیفه ژنرال های بیزانس

در مقاله علمی 1982، یک معضل منطقی فرموله شد. این مسئله را نشان می دهد که ارتباط گره های یک شبکه همکار به همجنسگرا که به مرحله بعدی مذاکره می کند، نشان می دهد. به عنوان یک قیاس، بیزانس مورد استفاده قرار گرفت - یک دولت فئودال باستانی با بسیاری از ارتش مستقل. از این رو نام - وظیفه ژنرال های بیزانس.

این اقدام در حین محاصره شهر ارتش بیزانس صورت می گیرد. در شب، لژیون ها از طرف های مختلف شهر را احاطه کرده اند. ژنرال هر لژیون منتظر دستور فرماندهی فرمانده است. گزینه های سفارش: "حمله" یا "عقب نشینی".

ژنرال ها منتظر دستور فرماندهی فرماندهی برای حل "حمله" یا "عقب نشینی" هستند

اولین پیچیدگی این وظیفه - امپراطوری در حال کاهش است. هر یک از ژنرال ها و حتی فرمانده کل فرمانده می تواند خائنان بیزانس علاقه مند به شکست باشد. ژنرال ها باید در نظر گرفته شوند تا نتیجه نامطلوب را به دست نیاورند. در کل، سه نتیجه نبرد:

نتیجه مطلوب اگر تمام ژنرال ها حمله کنند - بیزانس دشمن را نابود می کند.

نتیجه متوسط اگر تمام ژنرال ها عقب نشینی کنند - بیزانتی ارتش خود را حفظ خواهند کرد.

نتیجه نامطلوب. اگر برخی از ژنرال ها مورد حمله قرار گیرند و برخی از آنها عقب نشینی خواهند کرد - دشمن در نهایت تمام ارتش بیزانس را در قسمت های مختلف از بین می برد.

اگر هر یک از کلی به صورت کلی عمل می کند، احتمال احتمال مطلوب بودن آن بسیار کم است. بنابراین، ژنرال ها باید اطلاعات را در میان خود مبادله کنند تا به یک راه حل واحد برسند.

پیچیدگی دوم در این کار عدم وجود یک کانال ارتباطی قابل اعتماد بین ژنرال ها است. حتی اگر خائنان در میان ژنرال وجود نداشته باشند، ممکن است اطلاعات نادرست باشد. به عنوان مثال، پیک تاخیر یا ضبط خواهد شد. این وضعیت دیگر ژنرال ها را گیج می کند و تصمیم نادرست انجام خواهد شد. در چنین شرایطی، شما باید یک استراتژی متحد از اقدامات را توسعه دهید که برای همه ژنرال ها سودمند است.

یکی از ژنرال ها پیام درست را ارسال نکرد، بنابراین دیگران نمی دانند چگونه به آنها حمله یا عقب نشینی کنند

ریاضیات ثابت کرد که همیشه ممکن است یک راه حل را در این کار بدست آورید، اگر ژنرال های صحیح بیش از دو سوم کل کل باشند. در سیستم های مختلف، این کار را می توان به روش های مختلف حل کرد.

تحمل گسل بیزانس - توانایی شبکه برای ادامه کار، حتی اگر برخی از گره ها از هم جدا شوند یا به طور مخرب عمل کنند. به عبارت دیگر، این ویژگی شبکه ای که در آن کار ژنرال های بیزانس حل شده است حل شده است.

تحمل گسل بیزانس در سیستم های موتورهای هواپیما، در نیروگاه های هسته ای و عملا در هر سیستم ضروری است، اقداماتی که به نتایج کار تعداد زیادی از سنسورها بستگی دارد. حتی SpaceX آن را به عنوان یک نیاز بالقوه برای سیستم های خود در نظر می گیرد.

اگر این وظیفه این است که به چارچوب Blockchain اعمال شود، ژنرال ها معدنچیان هستند. آنها باید توافق کنند و معامله را به واقعیت به رسمیت بشناسند تا به بلوکچین برسد. این روند اجماع نامیده می شود.

مرجان ها تمام معاملات را مشاهده می کنند و تصمیم می گیرند که آنها را تأیید کنند یا رد کنند

به عنوان مثال، معدنچیان می بینند که یک کاربر می خواهد Bitcoins را به دیگری ارسال کند. نخستین معتقد معتقد است که چنین معامله باید تایید شود. دومین مظنون که این عملیات یک مهاجم را تولید می کند. سوم قطع شده از شبکه و معامله را بررسی نکرد. یک راه حل واحد بگیرید و سپس به اجماع بروید.

از آنجا که وظیفه ژنرال های بیزانس دارای چندین راه حل است، بلوک های مختلف به تحمل گسل بیزانس با استفاده از الگوریتم های اجماع مختلف دست می یابند. بیشتر شایع ترین را در نظر بگیرید.

الگوریتم اجماع

Blockchain بر اساس یک شبکه توزیع شده کار می کند. هیچ مرکز واحد وجود ندارد که این شبکه را مدیریت کند. برای سازماندهی عملیات ایمن Blockchain، باید مذاکره کنید که چه کسی می شود و چگونه بلوک را ایجاد می کند. مرجان ها در قوانین دقیق تعریف شده به نام الگوریتم اجماع کار می کنند.

الگوریتم اجماع یک روش است که توضیح می دهد که چگونه Mainer در Blockchain انتخاب شده است و قوانین آن بلوک را ایجاد می کند.

برای درک بهتر آنچه که یک توافق در سیستم Blockchain مورد نیاز است، مستاجران یک ساختمان آپارتمان را تصور کنید. Blockchas آنها مورد نیاز برای ارتباط با یکدیگر و تصمیم گیری در مورد توسعه خانه مورد نیاز است: جمع آوری پول برای تعمیرات اساسی، انتخاب سازمان خدمات و یا تعیین وظیفه. سه راه برای مذاکره وجود دارد - سه الگوریتم اجماع مختلف. هر یک از آنها بر اساس یک مدل ریاضی خاص است.

اثبات کار (POW) یک الگوریتم برای شواهد کار است. MAINER می تواند هر جلیقه در خانه تبدیل شود. برای ایجاد بلوک های جدید، باید از رایانه خود برای حل وظایف رمزنگاری پیچیده استفاده کنید.

الگوریتم نسخه صحیح Blockchain را در آن بلوک های اکثر بلوک ها را در نظر می گیرد. و بیشتر کل بلوک ها در نسخه خواهد بود، به ایجاد که مستاجران بسیاری از ظرفیت های کامپیوتر را صرف کرده اند. یک روش بسیار دموکراتیک به دست آمده است: اگر 51 درصد از معدنچیان معتقدند که معاملات در بلوک ها درست است و خواهد بود. بنابراین، بلوکچین تقریبا غیرممکن است.

بلوک های جدید این ساکنان را ایجاد می کنند که کامپیوتر دارند

اثبات سهام (POS) یک الگوریتم برای سهم ثابت مالکیت است. Mainers تبدیل به کسانی که دارایی های بیشتری در Blockchain دارند. ما این مستاجران را با بزرگترین آپارتمان ها خواهیم داشت. به عنوان مثال، در Blockchalter Etheric، کاربران آنتی که بیشترین رمزگشایی را دارند، خواهند بود. با استفاده از این الگوریتم، هزینه های برق حداقل است، زیرا ایجاد بلوک ها در Blockchain دیگر نیازی به حل وظایف پیچیده رمزنگاری ندارد. سهم بیشتری در Blockchain، اغلب شما بلوک های جدید را ایجاد خواهید کرد.

نسخه مناسب Blockchain، همانطور که در اثبات کار، به عنوان یکی از اکثر بلوک ها در نظر گرفته می شود. اما اثبات سهام نمی تواند به عنوان دموکراتیک نامیده شود. اکثر بلوک ها بیشتر ساکنان را ایجاد می کنند، بلکه ثروتمندترین مستاجران هستند. با این حال، حتی امن تر است. اگر مجنم متعلق به بسیاری از خانه باشد، پس از آن تبدیل به مخرب خواهد شد.

بلوک های جدید ساکنان را با بزرگترین آپارتمان ها ایجاد می کنند

پروفسور قدرت (POA) یک الگوریتم اثبات شخصیت است. ممکن است که مستاجران جمع آوری و تصمیم گرفتند که یک آپارتمان برای ایجاد بلوک وجود داشته باشد. این الگوریتم در بلوک های خصوصی و بسته توزیع شده است. به عنوان مثال، برای مدیریت یک خانه آپارتمان از مثال ما مناسب است.

معدنچی انتخاب شده خود نسخه واقعی Blockchain را انتخاب می کند. او باید خود را شناسایی کند تا همه ساکنان او را باور کنند. اگر در برخی موارد، مستاجران متوقف خواهند شد تا با راه حل های Maneer همخوانی داشته باشند، آنها قادر خواهند بود تا دیگران را اختصاص دهند. Mainer جدید شروع به ساخت زنجیره ای از بلوک های خود خواهد کرد، و Blockchain قدیمی به طور جداگانه وجود دارد. چنین فرایندی در Blockchain به نام هاردفوکا نامیده می شود.

بلوک های جدید این مستاجر را ایجاد می کند که پیش از آن انتخاب شده است

الگوریتم های اجماع بسیار زیاد است. به طور مداوم اختراع جدید، اما این سه شناخته شده ترین شناخته شده، زمان مورد آزمایش و اغلب استفاده می شود.

نتیجه

در هر شبکه ای از همتایان، بین شرکت کنندگان بی اعتمادی وجود دارد. در Blockchain، معدنچیان این مشکل را حل می کنند. اینها کاربرانی هستند که معاملات را بررسی می کنند و تنها به بلوک های جدید درست می شوند.

مقاله سال 1982، وظیفه ژنرال های بیزانس را توصیف می کند. این اولین بار در الگوریتم نحوه کار شبکه توضیح داده شد، حتی اگر برخی از گره ها مخرب یا مخرب بودند.

در Blockchain، سه نوع الگوریتم اجماع مورد استفاده قرار می گیرند:

• اثبات کار (POW) یک الگوریتم برای شواهد کار است.
• اثبات سهام (POS) یک الگوریتم برای سهم ثابت مالکیت است.
• پروفسور قدرت (POA) یک الگوریتم اثبات شخصیت است.