עקרון הפעולה של בלוקשין: מי יוצר בלוקים

כאשר אין מתווכים בעסקה, כל משתתף עשוי לרמות את האחר. ב blockchain, הבעיה נפתרת באמצעות אלגוריתמים מתמטיים קפדניים אשר נוצרים בלוקים.

בחומר אנו אגיד לך מי יוצר ובודק את הבלוקים של בלוקשין. תוכלו ללמוד כיצד אלגוריתמים הקונצנזוס מבטיחים את האבטחה של תהליך זה.

1. P2P: שבו נעשה שימוש ברשתות עמיתים
2. הצפנה בלוקשין: על האצבעות
3. BlockChalter - שרשרת של בלוקים העסקה. אנחנו מתפרקים על ההגדרה לפי
4. הצפנה בלוקשין: למה אתה צריך חתימה דיגיטלית
5. עקרון הפעולה של בלוקשין: מי יוצר בלוקים
6. עבור אילו מטרות ומשימות מתאים את blockcha

זכור מושגים בסיסיים

• רשת עמיתים היא רשת שבה הצמתים אינטראקציה אחד עם השני ללא מתווך.
• Blockchain הוא סוג של רשתות peer-to-peer, שרשרת של בלוקים העסקה.
• בלוק - מבנה מיוחד לעסקאות הקלטה.
• עסקה - כניסה לשינויים במצב הנכסים.

חוסר אמון בלוחם

מאחר שאין שרת בלוקשין, להוסיף ולאמת מידע למשתמשים עצמם. במקביל, כל משתתף יכול לרדוף את האינטרסים האישיים שלו לנזק לביטחון הבלוק. מכאן יש בעיה של חוסר אמון של המשתתפים זה לזה. כדי לפתור אותו, אלגוריתמים מתמטיים משמשים, אשר יידונו נוספת.

תארו לעצמכם כי ישנם נכסים על הארנק שלך, ועוד משתמש בלוקצ'יין מאמין שהם לא. ללא התערבות חיצונית, קשה להחליט אילו משני זכויות. יש צורך לבחור בין משתמשים של מי יבדוק את העסקאות ולהוסיף רק את הנכון. משתמשים כאלה נקראים כורים.

Mainers - משתתפים חסומים העוסקים ביצירת בלוקים חדשים ובדיקות עסקה.

כדי לארגן את הפעולה הנכונה של כורים, יש צורך להסכים, מי יהיה וכיצד הם יבצעו את עבודתם. זוהי משימה קשה, כי אתה צריך לבוא עם כללים כאלה, אשר יהיה רווחי יותר להתבונן בכורים מאשר לשבור. זוהי דוגמה קלאסית למשימה של תיאוריית המשחק: איך לבחור אסטרטגיה כי יהיה אותו יתרון עבור המשתתפים עם אינטרסים שונים.

משימה כזו נוגבה ונפתרה על ידי מתמטיקאים במאה האחרונה. עכשיו פתרון זה מספק אבטחה הן בלוקצ'יין והן בטכנולוגיות מורכבות אחרות. כדי להבין כיצד Mainers לנהל לא להפר את האינטרסים של אחד את השני, לשקול משימה זו יותר.

את המשימה של גנרלים ביזנטיים

במאמר המדעי של 1982 גובש דילמה לוגית. היא ממחישה את הבעיה של תקשורת של צמתים של רשת עמית לעמית כי משא ומתן על הצעד הבא. כאנלוגיה, ביזנטיון שימש - מדינה פיאודלית עתיקה עם שפע של צבאות עצמאיים. מכאן השם - המשימה של גנרלים ביזנטיים.

הפעולה מתרחשת במהלך המצור על העיר של הצבא הביזנטי. בלילה, לגיונות משניים שונים הקיפו את העיר. הגנרלים של כל הלגיון מחכים לסדר המפקד הראשי. אפשרויות להזמין: "התקפה" או "נסיגה".

הגנרלים מחכים לסדר המפקד הראשי כדי לפתור "התקפה" או "נסיגה"

המורכבות הראשונה של המשימה - האימפריה היא בירידה. כל הגנרלים ואפילו המפקד הראשי יכול להיות בוגדים של ביזנטיים המעוניינים בתבוסה. גנרלים צריכים להיחשב לא לאפשר תוצאה שלילית. בסך הכל, שלוש תוצאות הקרב:

תוצאה חיובית. אם כל הגנרלים התקפה - ביזנטיים להרוס את האויב.

תוצאה בינונית. אם כל הגנרלים יסתוגו - ביזנטיה תשמור על צבאם.

תוצאה שלילית. אם כמה גנרלים הותקפו, וכמה ייסוגו - האויב הורס בסופו של דבר את כל צבא ביזנטיון בחלקים.

אם כל גנרל יפעל לפי שיקול דעתו, אז הסבירות של תוצאה חיובית הוא די נמוך. לכן, הגנרלים צריכים להחליף מידע בינם לבין עצמם כדי להגיע לפתרון אחד.

המורכבות השנייה במשימה היא היעדר ערוץ תקשורת אמין בין הגנרלים. גם אם אין בוגדים בין הגנרלים, המידע עשוי להיות שקר. לדוגמה, השליח יעכב או לוכדת. מצב זה יבוטל גנרלים אחרים והחלטה שגויה ייעשה. בתנאים כאלה, אתה צריך לפתח אסטרטגיה מאוחדת של פעולות כי יהיה יתרון עבור כל הגנרלים.

אחד הגנרלים לא שלח את המסר הנכון, כך שאחרים לא יודעים איך לתקוף אותם או לסגת

המתמטיקה הוכיחה כי תמיד ניתן לקבל פתרון במשימה זו, אם הגנרלים הנכונים הם יותר משני שלישים מכלל. במערכות שונות, ניתן לפתור את המשימה בדרכים שונות.

תקלות ביזנטית סובלנות - היכולת של הרשת להמשיך לעבוד, גם אם כמה צמתים סירבו או לפעול בזדון. במילים אחרות, נכס זה של הרשת שבה נפתרה המשימה של גנרלים ביזנטיים.

סובלנות תקלות ביזנטית נחוצה במערכות של מנועי מטוסים, בתחנות כוח גרעיניות, כמעט בכל מערכת, פעולותיהן תלויות בתוצאות העבודה של מספר רב של חיישנים. אפילו SpaceX רואה בו דרישה פוטנציאלית למערכות שלה.

אם משימה זו היא לבקש על ההקשר של blockchain, אז הגנרלים הם כורים. הם חייבים להסכים ולהכיר את העסקה אמיתית, כך שהוא נפל לתוך בלוקשין. תהליך זה נקרא קונצנזוס.

Mainers להציג את כל העסקאות ולהחליט לאשר אותם או לדחות

לדוגמה, כורים לראות כי משתמש אחד רוצה לשלוח bitcoins למשנהו. המחזיין הראשון סבור כי יש לאשר עסקה כזו. החשודים השניים שהפעולה הזאת מייצרת תוקף. השלישי מנותק מהרשת ולא בדקתי את העסקה. קח פתרון אחד ולאחר מכן לבוא לקונצנזוס.

מאז המשימה של גנרלים ביזנטיים יש כמה פתרונות, אז בלוקים שונים להשיג את הסובלנות תקלות ביזנטית באמצעות אלגוריתמים שונים קונצנזוס. שקול יותר הנפוץ ביותר.

אלגוריתמים קונצנזוס

בלוקשין עובד על בסיס רשת מבוזרת. אין מרכז יחיד שמנהל רשת זו. כדי לארגן את הפעולה הבטוחה של blockchain, אתה חייב לנהל משא ומתן מי יהיה כורה וכיצד היא תיצור בלוקים. Mainers לעבוד על כללים מוגדרים קפדנים הנקראים אלגוריתם קונצנזוס.

אלגוריתם הקונצנזוס הוא שיטה המתארת ​​כיצד מחייב נבחר בלוקשין ובאילו כללים יוצר בלוקים.

כדי להבין טוב יותר מה נדרש קונצנזוס במערכת Blockchain, לדמיין את הדיירים של בניין דירות. בלוקצ'ס אותם יש צורך אינטראקציה אחד עם השני ולקבל החלטות על התפתחות הבית: לאסוף כסף עבור שיפוץ, לבחור ארגון שירות או מינוי. ישנן שלוש דרכים לנהל משא ומתן - שלושה אלגוריתמים שונים קונצנזוס. כל אחד מהם מבוסס על מודל מתמטי מסוים.

הוכחת עבודה (פאו) היא אלגוריתם לראיות לעבודה. מיין יכול להיות כל אפוד בבית. כדי ליצור בלוקים חדשים, היא תצטרך להשתמש במחשב שלו כדי לפתור משימות קריפטוגרפיות מורכבות.

האלגוריתם ישקול את הגירסה הנכונה של בלוקשין אחד שבו רוב הבלוקים. ואת רוב הבלוקים כולו יהיה בגרסה, ליצירה של אשר הדיירים בילו את רוב יכולות המחשב כולו. שיטה דמוקרטית מאוד מתקבלת: אם 51% מהכורים מאמינים כי עסקאות בלוקים נכונים ויהיה. לכן, בלוקשין כמעט בלתי אפשרי לפרוץ.

בלוקים חדשים יוצרים את התושבים שיש להם מחשב

הוכחת המוקד (קופה) היא אלגוריתם לחלק היתר של בעלות. Mainers הופכים לאלה שיש להם יותר נכסים בלוקשין. יהיה לנו דיירים אלה עם הדירות הגדולות ביותר. ובבלוקלטר האתרי, למשל, זה יהיה למשתמשים שיש להם את האטה הכי cryptocurrency. עם אלגוריתם זה, עלויות החשמל הן מינימליות, שכן יצירת בלוקים בלוקשין כבר לא דורשת פתרון משימות קריפטוגרפיות מורכבות. ככל שתשתן שלך בלוקשין, כך תיצור בלוקים חדשים.

הגרסה הנכונה של בלוקשין, כמו הוכחה לעבודה, ייחשבו לזה שבו רוב הבלוקים. אבל הוכחה של המוקד לא יכול להיקרא דמוקרטית. רוב הבלוקים ייצור לא רוב התושבים, אבל הדיירים העשירים ביותר. עם זאת, זה אפילו בטוח יותר. אם מג'נם שייך לרוב הבית, אז זה יהיה להיות זדוני לקרות.

בלוקים חדשים יוצרים תושבים עם הדירות הגדולות ביותר

פרופ 'רשות ​​(POA) הוא אלגוריתם של הוכחת אישיות. זה יכול להיות כי הדיירים התאספו והחליט כי יהיה דירה אחת כדי ליצור בלוקים. אלגוריתם זה מופץ בלוקים פרטיים, סגורים. לדוגמה, זה מתאים היטב לניהול דירה הביתה מהדוגמה שלנו.

הכורה הנבחרת עצמה בוחרת את הגרסה האמיתית של הבלוק. הוא יצטרך להזדהות, כך שכל התושבים מאמינים בו. אם בשלב מסוים הדיירים יפסיקו להיות עיצורים עם פתרונות מניירים, הם יוכלו להקצות אחרת. המתקן החדש יתחיל לבנות את שרשרת הבלוקים שלו, ואת בלוקשן הישן יהיה קיים בנפרד. תהליך כזה בלוחם נקרא Hardforka.

בלוקים חדשים יוצרים את הדייר, שנבחר מראש

אלגוריתמים קונצנזוס הם הרבה. כל הזמן להמציא חדש, אבל אלה שלוש הם הידועים ביותר, נבדק זמן ומשימש לעתים קרובות.

סיכום

בכל רשתות עמיתים אל עמיתים יש חוסר אמון בין המשתתפים. ב blockchain, כורים לפתור בעיה זו. אלה הם המשתמשים אשר בודקים את העסקאות ולהוסיף רק נכון בלוקים חדשים.

מאמר 1982 מתאר את המשימה של גנרלים ביזנטיים. זה היה הראשון המתואר באלגוריתם של איך הרשת יכולה להמשיך לעבוד, גם אם כמה הצמתים נדחו או נגרם בזדון.

בלוחם, שלושה סוגים של אלגוריתמים קונצנזוס משמשים:

• הוכחת עבודה (פאו) היא אלגוריתם לראיות לעבודה.
• הוכחת המוקד (קופה) היא אלגוריתם לחלק היתר של בעלות.
• פרופ 'רשות ​​(POA) הוא אלגוריתם של הוכחת אישיות.