Cando non hai intermediarios na transacción, calquera participante pode enganar ao outro. No bloquecro, o problema resólvese usando estritos algoritmos matemáticos para os que se crean bloques.
No material diremos quen crea e comproba os bloques no bloquechain. Aprenderás como os algoritmos de consenso aseguran a seguridade deste proceso.
- P2P: onde se usan redes de peer
- Cifrado no bloquecro: nos dedos
- BlockChalter - Cadea de bloques de transacción. Desmontamos a definición segundo
- Cifrado no bloquecro: por que necesitas unha sinatura dixital
- Principio de operación do bloquecro: quen crea bloques
- Para que propósitos e tarefas encaixa no Blockcha
Teña en conta que conceptos básicos
- Unha rede de pares é unha rede na que os nodos interactúan uns cos outros sen intermediario.
- Blockchain é unha especie de redes peer-to-peer, unha cadea de bloques de transacción.
- Bloque - Estrutura especial para a gravación de transaccións.
- Transacción: unha entrada sobre os cambios no estado dos activos.
Desconfianza no bloquecro
Xa que non hai ningún servidor no bloquechain, engada e verifique a información aos propios usuarios. Ao mesmo tempo, cada participante pode perseguir os seus intereses persoais para o dano á seguridade do bloquecro. A partir de aquí hai un problema de desconfianza dos participantes entre si. Para solucionalo, úsanse algoritmos matemáticos, que serán discutidos aínda máis.Imaxina que hai activos na túa billetera e outro usuario de blockchain cre que non o son. Sen interferencia externa, é difícil decidir cal dos dous dereitos. É necesario escoller entre os usuarios dos que verificarán as transaccións e engadirán só a correcta. Estes usuarios chámanse mineros.
Mainers - Os participantes bloqueados que se dedican á creación de novos bloques e cheques de transacción.
Para organizar o bo funcionamento dos mineiros, é necesario estar de acordo, quen será e como realizarán o seu traballo. Esta é unha tarefa difícil, porque ten que chegar a estas regras, que serán máis rendibles para observar aos mineiros que romper. Este é un exemplo clásico dunha tarefa a partir da teoría do xogo: como elixir unha estratexia que será a mesma vantaxosa para os participantes con diferentes intereses.
Tal tarefa foi formulada e resolta por matemáticos no século pasado. Agora, esta solución ofrece seguridade tanto no bloquecroin como noutras tecnoloxías complexas. Para comprender como xestores xestionan non violar os intereses uns dos outros, considere máis esta tarefa.
A tarefa dos xenerais bizantinos
No artigo científico de 1982, formulouse un dilema lóxico. Ilustra o problema de comunicar os nodos dunha rede peer-to-peer que negociar o seguinte paso. Como analoxía, usouse Bizancio: un antigo estado feudal con multitude de exércitos independentes. De aí o nome - a tarefa dos xenerais bizantinos.
A acción ten lugar durante o asedio da cidade do exército bizantino. Á noite, as legiones de diferentes lados rodeaban a cidade. Os xenerais de cada legión están esperando a orde do comandante en xefe. Opcións de pedido: "ataque" ou "retiro".
A primeira complexidade da tarefa: o imperio está en declive. Calquera dos xenerais e ata o comandante en xefe pode ser traidores de Bizancio interesados na derrota. Os xenerais deben considerarse que non permiten o resultado desfavorable. En total, tres resultados da batalla:
Resultado favorable. Se todos os xenerais atacan - Bizancio destruír o inimigo.
Resultado intermedio. Se todos os xenerais retiraranse - Byzantia conservará o seu exército.
Un resultado desfavorable. Se algúns xenerais son atacados, e algúns se retiran - o inimigo finalmente destrúe todo o exército de Bizancio en partes.
Se cada xeneral actuará á súa discreción, entón a probabilidade dun resultado favorable é bastante baixa. Polo tanto, os xenerais necesitan intercambiar información entre si para chegar a unha soa solución.
A segunda complexidade da tarefa é a falta dunha canle de comunicación fiable entre xenerais. Aínda que non haxa traidores entre xenerais, a información pode ser falsa. Por exemplo, o correo vai atrasar ou capturar. Esta situación confundirá a outros xenerais e realizarase unha decisión incorrecta. Nestas condicións, cómpre desenvolver unha estratexia unificada de accións que serán vantaxosas para todos os xenerais.
As matemáticas demostraron que sempre é posible obter unha solución nesta tarefa, se os xerais correctos son máis de dous terzos do total. En diferentes sistemas, a tarefa pode resolverse de diferentes xeitos.
Tolerancia de falla bizantina: a capacidade da rede para continuar a traballar, aínda que algúns dos nodos rexeitásense ou actúan maliciosamente. Noutras palabras, esta propiedade da rede na que se resolveu a tarefa dos xenerais bizantinos.
A tolerancia á falla bizantina é necesaria nos sistemas de motores de aeronaves, nas centrais nucleares e prácticamente en calquera sistema, as accións que dependen dos resultados do traballo dun gran número de sensores. Mesmo SpaceX considéralla como un requisito potencial para os seus sistemas.
Se esta tarefa é aplicar ao contexto do bloquechain, os xenerais son mineiros. Deben estar de acordo e recoñecer a transacción de verdade para que caia no bloquechain. Este proceso chámase consenso.
Por exemplo, os mineiros ven que un usuario quere enviar Bitcoins a outro. O primeiro xerador considera que tal transacción debe ser aprobada. O segundo sospeita que esta operación produce un atacante. O terceiro desconectado da rede e non comprobou a transacción. Tome unha soa solución e despois veña a consenso.
Dado que a tarefa dos xenerais bizantinos ten varias solucións, entón diferentes bloques alcanzan a tolerancia a falla bizantina usando diferentes algoritmos de consenso. Considere máis o máis común.
Algoritmos consenso
O bloquechain funciona con base nunha rede distribuída. Non hai ningún centro que xestiona esta rede. Para organizar o funcionamento seguro do bloquechain, debes negociar quen será mineiro e como creará bloques. Os principais traballan en regras estrictamente definidas chamadas algoritmo de consenso.
O algoritmo de consenso é un método que describe como se selecciona Mainer no bloquechain e polo que a norma crea bloques.
Para comprender mellor o que é necesario un consenso no sistema de bloquechain, imaxine os inquilinos dun edificio de apartamentos. Os Blockschas son necesarios para interactuar entre si e tomar decisións sobre o desenvolvemento da casa: recoller diñeiro para a revisión, elixir a organización de servizo ou nomear o deber. Hai tres formas de negociar: tres algoritmos de consenso diferentes. Cada un deles está baseado nun determinado modelo matemático.
Proba de traballo (POW) é un algoritmo para probas de traballo. Mainer pode converterse en calquera chaleco na casa. Para crear novos bloques, terá que usar o seu ordenador para resolver tarefas criptográficas complexas.
O algoritmo considerará a versión correcta do bloquechain no que máis bloques. E a maior parte dos bloques enteiros estarán na versión, á creación de que os inquilinos pasaron a maior parte das capacidades informáticas completas. Obtense un método moi democrático: se o 51% dos mineiros cren que as transaccións en bloques son correctos e serán. Polo tanto, o bloquecroin é case imposible de piratear.
Proba de xogo (POS) é un algoritmo para a participación comprobada da propiedade. Os máis altos convertéronse nos que teñen máis activos no bloquechain. Teremos estes inquilinos cos maiores pisos. E no bloquechalter etheric, por exemplo, serán usuarios que teñen a maior criptocurrencia eth. Con este algoritmo, os custos de electricidade son mínimos, xa que a creación de bloques no bloquechain xa non require resolver tarefas criptográficas complexas. Canto máis a túa participación no bloquechain, canto máis frecuentemente crearás novos bloques.
A versión correcta do bloquechain, como na proba de traballo, considerarase o que máis bloques. Pero a proba de xogo non pode ser chamada democrática. A maioría dos bloques non crearán a maioría dos residentes, senón os inquilinos máis ricos. Non obstante, é aínda máis seguro. Se Majnem pertence á maioría da casa, entón estará converténdose malicioso de pasar.
Prof de autoridade (POA) é un algoritmo de proba de personalidade. Pode ser que os inquilinos reuniron e decidiron que haberá un apartamento para crear bloques. Este algoritmo distribúese en bloques privados e pechados. Por exemplo, é moi adecuado para xestionar un apartamento a casa desde o noso exemplo.
O mineiro electo escolle a verdadeira versión do bloquechain. Terá que identificarse para que todos os residentes creen. Se nalgún momento os inquilinos deixarán de ser consonantes coas solucións do maner, poderán asignar a outro. O novo Mainer comezará a construír a súa cadea de bloques, eo antigo bloquechain existirá por separado. Este proceso no bloquechain chámase Hardforka.
Os algoritmos de consenso son moito. Inventar constantemente novo, pero estes tres son os máis coñecidos, probados por tempo e frecuentemente utilizados.
Conclusión
En todas as redes peer-to-peer hai desconfianza entre os participantes. No bloquecro, os mineiros resolven este problema. Estes son os usuarios que comproban as transaccións e engaden só correctamente a novos bloques.
O artigo de 1982 describe a tarefa de xenerais bizantinos. Foi descrito por primeira vez no algoritmo de como a rede pode seguir traballando, aínda que algúns dos nodos foron negados ou infligidos maliciosamente.
No bloquechain, úsanse tres variedades de algoritmos de consenso:
- Proba de traballo (POW) é un algoritmo para probas de traballo.
- Proba de xogo (POS) é un algoritmo para a participación comprobada da propiedade.
- Prof de autoridade (POA) é un algoritmo de proba de personalidade.