As d'r gjin intermediaries binne yn 'e transaksje, kin elke dielnimmer de oare ferrifelje. Yn 'e blockchain wurdt it probleem oplost mei strikte wiskundige algoritmen foar hokker blokken wurde oanmakke.
Yn it materiaal sille wy jo fertelle wa't de blokken skept en kontroleart yn 'e Blockchain. Jo sille leare hoe't de konsensus-algoritmen de feiligens fan dit proses soargje.
- P2P: Wêr peer netwurken wurde brûkt
- Fersifering yn 'e BlockChain: Op' e fingers
- Blockchalter - Keatling fan transaksjeblokken. Wy disassemble de definysje neffens
- Fersifering yn 'e BlockChain: Wêrom hawwe jo in digitale hântekening nedich?
- Prinsipe fan 'e operaasje fan' e BlockChaN: Wa skept blokken
- Foar hokker doelen en taken past by de blockcha
Ûnthâlde basisbegripen
- In groepnetwurk is in netwurk wêryn de knooppunten mei elkoar ynteraksje sûnder in intermediêr.
- Blockchain is in soarte fan peer-to-peer netwurken, in ketting fan transaksjeblokken.
- Block - Spesjale struktuer foar opname transaksjes.
- Transaksje - in yngong op feroaringen yn 'e steat fan fermogen.
Wantrouwen yn 'e blockchain
Sûnt d'r gjin server yn 'e BlockChaN is, tafoegje en ferifiearje ynformaasje oan brûkers sels. Tagelyk kin elke dielnimmer syn persoanlike belangen jage oan 'e skea oan' e feiligens fan 'e BlockChain. Fanôf hjir is d'r in probleem fan wantrouwen fan 'e dielnimmers oan elkoar. Om it op te lossen, wurde wiskundige algoritmen brûkt, dat sil fierder wurde besprutsen.Stel jo foar dat d'r edisitaasjes binne op jo slûf, en brûkers fan Blockchain-brûker leaut dat se net binne. Sûnder ynterferinsje bûten, is it lestich om te besluten hokker fan twa rjochten. It is needsaaklik om te kiezen ûnder brûkers fan dejingen dy't de transaksjes sille kontrolearje en allinich it juste tafoegje. Sokke brûkers wurde miners neamd.
Maagers - Blokkeare dielnimmers dy't dwaande binne mei de skepping fan nije blokken- en transaksjes kontroleart.
Om de juste wurking fan mynwurkers te organisearjen, is it nedich om it te iens, wa sil wêze en hoe't se har wurk sille útfiere. Dit is in lestige taak, om't jo moatte mei sokke regels komme, dy't mear rendend sil wêze om de miners te observearjen dan te brekken. Dit is in klassyk foarbyld fan in taak út it spultsje teory: Hoe kinne jo in strategy kieze dat itselde foardielich is foar dielnimmers mei ferskate belangen.
Sa'n taak waard yn 'e foarige ieu formulearre en oplost troch wiskundige. No biedt dizze oplossing feiligens sawol yn 'e Blockchain as yn oare komplekse technologyen. Om te begripen hoe't it wichtichst it beheart net de belangen fan elkoar te skrikken, beskôgje dizze taak mear.
De taak fan Byzantine-generaals
Yn it wittenskiplik artikel waard in logysk dilemma formulearre. It yllustreart it probleem fan it kommunisearjen fan knooppunten fan in Peer-to-peer-netwurk dat de folgjende stap ûnderhannelje. As analogy waard byzantium brûkt - in âlde feodale steat mei in mannichte fan unôfhinklike legers. Hjirtroch de namme - de taak fan Byzantine-generaals.
De aksje fynt plak tidens de belegering fan 'e stêd fan it Byzantynske leger. Nachts, legioenen út ferskate kanten omjûn de stêd. De generaals fan elke legioen wachtsje op de folchoarder fan 'e kommandant-yn-haad. Bestelle opsjes: "Oanfal" of "retreat".
De earste kompleksiteit fan 'e taak - it ryk is yn ferfal. Ien fan 'e generaals en sels de kommandant-yn-haad kin ferrieden fan Byzantium ynteressearje yn nederlaach. Generalen moatte wurde beskôge as ûngeunstige útkomst net tastean. Yn totaal, trije útkomst fan 'e slach:
Geunstige útkomst. As alle generaal oanfal binne - byzantium ferneatigje de fijân.
Tuskentiidse útkomst. As alle generaals sille weromlûke - Byzantia sil har leger behâlde.
In ongunstige útkomst. As guon generaals wurde oanfallen, en guon sille retreat - de fijân ferrifelt úteinlik it heule leger fan Byzantium yn dielen.
As elke generaal op syn diskresje sil hannelje, dan is de kâns op in geunstige útkomst frij leech. Dêrom moatte de generaals ynformaasje wikselje ûnder harsels om nei ien oplossing te kommen.
De twadde kompleksiteit yn 'e taak is it gebrek oan in betrouber kommunikaasjekanaal tusken generaals. Sels as d'r gjin ferrieden binne ûnder generaals, kin de ynformaasje falsk wêze. De koerier sil de koerier sille fertrage of fange. Dizze situaasje sil oare generaals betiizje en in ferkearde beslút sil wurde makke. Yn sokke omstannichheden moatte jo in ferieniging fan akseptearje fan aksjes ûntwikkelje dy't foardielich wêze sille foar alle generaals.
Wiskunde bewiisde dat it altyd mooglik is om in oplossing te krijen yn dizze taak, as de juste generaals mear dan twa tredde fan it totaal binne. Yn ferskate systemen kin de taak op ferskate manieren oplost wurde.
Byzantine Fault Tolerance - it fermogen fan it netwurk om troch te wurkjen, sels as guon fan 'e knooppunten ferkeard wegere of hannelje. Mei oare wurden, dit eigendom fan it netwurk wêryn de taak fan Byzantine-generaals binne oplost.
Byzantine Fault Tolerânsje is nedich yn 'e systemen fan fleantugen motoren, by nukleêre krêftplanten en praktysk yn elk systeem, hinget de aksjes fan it wurk fan it wurk fan in grut oantal sensoren. Sels romtex beskôget it as potensjele eask foar syn systemen.
As dizze taak is oan te freegjen op 'e kontekst fan' e Blockchain, dan binne de generaals miners. Se moatte it iens wêze en de transaksje om echte te erkennen, sadat it yn 'e blockchain foel. Dit proses hjit konsensus.
Bygelyks, miners sjogge dat ien brûker bitcoins nei de oare wol stjoere wol. De earste Mainer is fan betinken dat sa'n transaksje moat wurde goedkard. De twadde fertochten dat dizze hanneling in oanfaller produseart. De tredde loskeppele fan it netwurk en kontrolearre de transaksje net. Nim ien oplossing en komme dan nei konsensus.
Sûnt de taak fan Byzantine-generaals hat ferskate oplossingen, dan berikke dan ferskate blokken de Byzantynske fault-tolerânsje mei ferskate konsensus-algoritmen. Betink mear it meast foarkommende.
Algoritmen konsensus
De blockchain wurket oan 'e basis fan in ferspraat netwurk. D'r is gjin iensintrum dat dit netwurk beheart. Om de feilige wurking fan 'e BlockChain te organisearjen, moatte jo ûnderhannelje wa't miner sil wêze en hoe't it blokken sil oanmeitsje. Maagers wurkje oan strikt definieare regels neamd Consensus Algoritme.
De konsensus-algoritme is in metoade dy't beskriuwt hoe't it regeling wurdt selektearre yn 'e Blockchain en wêrtroch regeart it skakelt.
Om better te begripen wat in konsensus nedich is yn it blockchain-systeem, stel jo foarôf de hierders fan in appartemintegebou. De blockchas binne se nedich binne om mei elkoar te ynteraksje en besluten te meitsjen oer de ûntwikkeling fan it hûs: jild sammelje foar overhaul, kies tsjinstformulier of plicht te beneamen. D'r binne trije manieren om te ûnderhanneljen - trije ferskillende konsensus-algoritmen. Elk fan har is basearre op in bepaald wiskundige model.
Bewiis fan wurk (POW) is in algoritme foar bewiis fan wurk. Mainer kin thús wêze. Om nije blokken oan te meitsjen, sil it syn kompjûter moatte brûke om komplekse krypografyske taken op te lossen.
De algoritme sil de juste ferzje fan 'e blockchain beskôgje wêryn de measte blokken. En de measte fan 'e heule blokken sille wêze yn' e ferzje, nei it meitsjen fan dat de hierders it measte fan 'e heule kompjûterkapasiteiten trochbrocht. In heul Demokratyske metoade wurdt krigen: As 51% fan mynwurkers leauwe dat transaksjes yn blokken korrekt binne en sil wêze. Dêrom is de Blockchain hast ûnmooglik om te hackjen.
Bewiis fan stake (pos) is in algoritme foar it bewiisde diel fan eigendom. Maagers wurde dejingen dy't mear aktiva hawwe yn 'e blockchain. Wy sille dizze hierders hawwe mei de grutste apparteminten. En yn 'e Etheric BlockChalter, bygelyks sil it brûkers wêze dy't de meast kryptokurenters hawwe. Mei dizze algoritme binne elektrisiteitskosten minimaal, om't it oanmeitsjen fan blokken yn 'e blockchain net mear oplost komplekse kryptografyske taken. Hoe mear jo oandiel yn 'e Blockchain, hoe faker jo sille nije blokken oanmeitsje.
De rjochter ferzje fan 'e BlockKaïle, lykas yn bewiis fan wurk, sil wurde beskôge as dejinge wêryn de measte blokken. Mar bewiis fan stake kin de demokratysk net wurde neamd. De measte fan 'e blokken sille net de measte bewenners meitsje, mar de rykste hierders. It is lykwols sels feiliger. As Majnem heart by it measte fan 'e hûs, dan sil it kwea-aardich wurde om te barren.
Prof of autoriteit (POA) is in algoritme fan persoanlikheidsbewiis. It kin wêze dat de hierders sammele en besleaten dat d'r ien appartemint sil wêze om blokken te meitsjen. Dizze algoritme wurdt ferdield yn partikulier, sletten blokken. Bygelyks, it is goed geskikt foar it behearjen fan in appartemint thús fan ús foarbyld.
De keazen miner sels kiest de wirklike ferzje fan 'e blockchain. Hy sil himsels moatte identifisearje, sadat alle ynwenners him leauwe. As de hierders op ien punt ophâlde om konsonanten te wêzen mei de Maneer-oplossingen, sille se in oar kinne tawize. De Nije Maineer sil begjinne om har ketting fan blokken te bouwen, en de âlde Blockchain sil apart bestean. Sa'n proses yn 'e blockchain hjit Hardforka.
Consensus Algoritmen binne in protte. Konstant útfine nij, mar dizze trije binne de meast bekend, tiidstestige en faak brûkt.
Konklúzje
Yn elke peer-to-peer netwurken is d'r wantrouwen tusken de dielnimmers. Yn 'e blockchain oplosse miners dit probleem. Dit binne de brûkers dy't de transaksjes kontrolearje en allinich korrekt tafoegje oan nije blokken.
It artikel fan 1982 beskriuwt de taak fan Byzantine-generaals. It waard earst beskreaun yn 'e algoritme fan hoe't it netwurk kin trochgean te wurkjen, sels as guon fan' e knooppunten waarden wegere of ferkeard feroare.
Yn 'e Blockchain wurde trije fariëteiten fan konsensus-algoritmen brûkt:
- Bewiis fan wurk (POW) is in algoritme foar bewiis fan wurk.
- Bewiis fan stake (pos) is in algoritme foar it bewiisde diel fan eigendom.
- Prof of autoriteit (POA) is in algoritme fan persoanlikheidsbewiis.