Apabila tidak ada pengantara dalam urus niaga, mana-mana peserta boleh menipu yang lain. Dalam blockchain, masalah itu diselesaikan menggunakan algoritma matematik yang ketat untuk blok yang dicipta.
Dalam bahan yang kita akan memberitahu anda yang mencipta dan memeriksa blok di blockchain. Anda akan mempelajari bagaimana algoritma konsensus memastikan keselamatan proses ini.
- P2P: Di mana Rangkaian Peer digunakan
- Penyulitan di blockchain: pada jari
- Blockchalter - Rangkaian blok transaksi. Kami membongkar definisi mengikut
- Penyulitan di Blockchain: Kenapa anda memerlukan tandatangan digital
- Prinsip Operasi Blockchain: Siapa yang Mencipta Blok
- Untuk tujuan dan tugas yang sesuai dengan blockcha
Ingat konsep asas
- Rangkaian rakan sebaya adalah rangkaian di mana nod berinteraksi antara satu sama lain tanpa perantara.
- Blockchain adalah sejenis rangkaian peer-to-peer, rantaian blok transaksi.
- Blok - struktur khas untuk transaksi rakaman.
- Urus niaga - kemasukan mengenai perubahan dalam keadaan aset.
Ketidakpercayaan dalam blockchain
Oleh kerana tiada pelayan di blockchain, tambah dan sahkan maklumat kepada pengguna sendiri. Pada masa yang sama, setiap peserta boleh mengejar kepentingan peribadinya terhadap kerosakan kepada keselamatan blockchain. Dari sini terdapat masalah ketidakpercayaan para peserta antara satu sama lain. Untuk menyelesaikannya, algoritma matematik digunakan, yang akan dibincangkan lebih lanjut.Bayangkan ada aset di dompet anda, dan satu lagi pengguna blockchain percaya bahawa mereka tidak. Tanpa gangguan luar, sukar untuk menentukan mana dua hak. Ia adalah perlu untuk memilih antara pengguna mereka yang akan menyemak transaksi dan menambah sahaja yang betul. Pengguna sedemikian dipanggil pelombong.
Pengendali - Peserta yang disekat yang terlibat dalam penciptaan blok baru dan pemeriksaan transaksi.
Untuk menganjurkan operasi pelombong yang betul, adalah perlu untuk bersetuju, yang akan menjadi dan bagaimana mereka akan melaksanakan kerja mereka. Ini adalah tugas yang sukar, kerana anda perlu membuat peraturan seperti itu, yang akan lebih menguntungkan untuk memerhatikan pelombong daripada pecah. Ini adalah contoh klasik dari tugas dari teori permainan: bagaimana untuk memilih strategi yang akan menjadi sama yang sama untuk para peserta dengan minat yang berbeza.
Tugas sedemikian telah dirumuskan dan diselesaikan oleh ahli matematik pada abad yang lalu. Sekarang penyelesaian ini menyediakan keselamatan di dalam blockchain dan dalam teknologi kompleks yang lain. Untuk memahami betapa gembala yang berjaya tidak melanggar kepentingan satu sama lain, pertimbangkan tugas ini lebih.
Tugas jeneral Byzantine
Dalam artikel saintifik 1982, dilema logik telah dirumuskan. Ia menggambarkan masalah berkomunikasi nod rangkaian rakan sebaya yang berunding dengan langkah seterusnya. Sebagai analogi, Byzantium digunakan - keadaan feudal kuno dengan pelbagai tentera bebas. Oleh itu, nama itu - tugas jeneral Byzantine.
Tindakan ini berlaku semasa pengepungan bandar Tentera Byzantine. Pada waktu malam, legiun dari pihak yang berbeza mengelilingi bandar. Jeneral setiap legiun sedang menunggu perintah ketua komander. Pilihan pesanan: "Serangan" atau "Retreat".
Kerumitan pertama tugas - Empayar sedang merosot. Mana-mana jeneral dan juga ketua komander boleh menjadi pengkhianat Byzantium yang berminat untuk kekalahan. Jeneral perlu dipertimbangkan untuk tidak membenarkan hasil yang tidak baik. Secara keseluruhan, tiga hasil pertempuran:
Hasil yang baik. Sekiranya semua jeneral menyerang - Byzantium memusnahkan musuh.
Hasil perantaraan. Sekiranya semua jeneral akan berundur - Byzantia akan mengekalkan tentera mereka.
Hasil yang tidak baik. Sekiranya beberapa jeneral diserang, dan ada yang akan berundur - musuh akhirnya memusnahkan seluruh tentera Byzantium di bahagian.
Sekiranya setiap umum akan bertindak mengikut budi bicaranya, maka kemungkinan hasil yang menggalakkan agak rendah. Oleh itu, jeneral perlu bertukar maklumat di kalangan mereka untuk datang ke satu penyelesaian.
Kerumitan kedua dalam tugas adalah kekurangan saluran komunikasi yang boleh dipercayai antara jeneral. Walaupun tidak ada pengkhianat di kalangan jeneral, maklumat itu mungkin palsu. Sebagai contoh, kurier akan melambatkan atau menangkap. Keadaan ini akan mengelirukan jeneral lain dan keputusan yang salah akan dibuat. Dalam keadaan sedemikian, anda perlu membangunkan strategi tindakan yang bersatu yang akan memberi kelebihan untuk semua jeneral.
Matematik membuktikan bahawa selalu mungkin untuk mendapatkan penyelesaian dalam tugas ini, jika jeneral yang betul lebih daripada dua pertiga daripada jumlah keseluruhan. Dalam sistem yang berbeza, tugas itu dapat diselesaikan dengan cara yang berbeza.
Toleransi Kesalahan Byzantine - keupayaan rangkaian untuk terus bekerja, walaupun beberapa nod enggan atau bertindak secara berniat jahat. Dengan kata lain, harta rangkaian ini di mana tugas jeneral Byzantine telah diselesaikan.
Toleransi Kesalahan Byzantine diperlukan dalam sistem enjin pesawat, di loji kuasa nuklear dan praktikal dalam mana-mana sistem, tindakan yang bergantung kepada hasil kerja sebilangan besar sensor. Malah SpaceX menganggapnya sebagai keperluan yang berpotensi untuk sistemnya.
Jika tugas ini adalah untuk memohon kepada konteks blockchain, maka jeneral adalah pelombong. Mereka mesti bersetuju dan mengenali transaksi kepada Real supaya ia jatuh ke dalam blockchain. Proses ini dipanggil konsensus.
Sebagai contoh, pelombong melihat bahawa satu pengguna mahu menghantar Bitcoins ke yang lain. Pemain utama yang pertama percaya bahawa transaksi sedemikian mesti diluluskan. Suspek kedua bahawa operasi ini menghasilkan penyerang. Yang ketiga terputus dari rangkaian dan tidak menyemak transaksi. Ambil satu penyelesaian dan kemudian datang ke konsensus.
Oleh kerana tugas jeneral Byzantine mempunyai beberapa penyelesaian, maka blok yang berbeza mencapai toleransi kesalahan Byzantine menggunakan algoritma konsensus yang berbeza. Pertimbangkan lebih banyak yang paling biasa.
Algoritma konsensus.
Blockchain berfungsi berdasarkan rangkaian yang diedarkan. Tiada pusat tunggal yang menguruskan rangkaian ini. Untuk menganjurkan operasi selamat blockchain, anda mesti berunding siapa yang akan menjadi pelombong dan bagaimana ia akan mewujudkan blok. Pengendali yang bekerja dengan peraturan yang jelas yang dipanggil algoritma konsensus.
Algoritma konsensus adalah kaedah yang menggambarkan betapa gembiranya dipilih dalam blockchain dan yang mana peraturannya menciptakan blok.
Untuk lebih memahami apa konsensus yang diperlukan dalam sistem blockchain, bayangkan penyewa bangunan apartmen. Blockchas mereka diperlukan untuk berinteraksi antara satu sama lain dan membuat keputusan mengenai pembangunan rumah: mengumpul wang untuk baik pulih, memilih organisasi servis atau melantik tugas. Terdapat tiga cara untuk berunding - tiga algoritma konsensus yang berbeza. Setiap daripada mereka didasarkan pada model matematik tertentu.
Bukti kerja (POW) adalah algoritma untuk bukti kerja. Mainer boleh menjadi rompi di rumah. Untuk mewujudkan blok baru, ia perlu menggunakan komputernya untuk menyelesaikan tugas-tugas kriptografi yang kompleks.
Algoritma akan mempertimbangkan versi yang betul dari blockchain di mana yang paling blok. Dan sebahagian besar keseluruhan blok akan berada dalam versi, untuk penciptaan yang penyewa menghabiskan sebahagian besar kapasiti komputer. Kaedah yang sangat demokratik diperolehi: jika 51% penambang percaya bahawa urus niaga dalam blok adalah betul dan akan. Oleh itu, blockchain hampir mustahil untuk menggodam.
Bukti kepentingan (POS) adalah algoritma untuk bahagian pemilikan yang terbukti. Pengantara menjadi mereka yang mempunyai lebih banyak aset dalam blockchain. Kami akan mempunyai penyewa ini dengan pangsapuri terbesar. Dan dalam blockchalter etheric, sebagai contoh, ia akan menjadi pengguna yang mempunyai yang paling kriptokurrency eth. Dengan algoritma ini, kos elektrik adalah minimum, kerana penciptaan blok dalam blockchain tidak lagi memerlukan menyelesaikan tugas kriptografi yang kompleks. Semakin banyak bahagian anda dalam blockchain, semakin sering anda akan membuat blok baru.
Versi yang betul dari blockchain, seperti dalam bukti kerja, akan dianggap sebagai yang paling banyak blok. Tetapi bukti kepentingan tidak boleh dipanggil demokratik. Kebanyakan blok akan mencipta bukan penduduk yang paling, tetapi penyewa terkaya. Walau bagaimanapun, ia lebih selamat. Jika Majnem tergolong dalam kebanyakan rumah, maka ia akan menjadi berniat jahat untuk berlaku.
Prof of Authority (POA) adalah algoritma bukti personaliti. Mungkin penyewa berkumpul dan memutuskan bahawa akan ada satu apartmen untuk membuat blok. Algoritma ini diedarkan secara peribadi, blok tertutup. Sebagai contoh, ia sesuai untuk menguruskan rumah apartmen dari contoh kami.
Penambang yang dipilih sendiri memilih versi sebenar blockchain. Dia perlu mengenal pasti dirinya supaya semua penduduk percaya kepadanya. Sekiranya pada suatu ketika, penyewa akan berhenti menjadi konsonan dengan penyelesaian maneer, mereka akan dapat memberikan yang lain. Pemain yang baru akan mula membina rantaian bloknya, dan blockchain lama akan wujud secara berasingan. Proses sedemikian di blockchain dipanggil hardforka.
Algoritma konsensus banyak. Sentiasa mencipta baru, tetapi ketiga-tiga ini adalah yang paling terkenal, diuji masa dan sering digunakan.
Kesimpulannya
Di mana-mana rangkaian Peer-to-peer terdapat ketidakpercayaan antara para peserta. Dalam blockchain, pelombong menyelesaikan masalah ini. Ini adalah pengguna yang menyemak transaksi dan menambah hanya betul ke blok baru.
Artikel 1982 menerangkan tugas jeneral Byzantine. Ia pertama kali diterangkan dalam algoritma bagaimana rangkaian itu dapat terus berfungsi, walaupun beberapa nod ditolak atau dikenakan secara berniat jahat.
Dalam blockchain, tiga varieti algoritma konsensus digunakan:
- Bukti kerja (POW) adalah algoritma untuk bukti kerja.
- Bukti kepentingan (POS) adalah algoritma untuk bahagian pemilikan yang terbukti.
- Prof of Authority (POA) adalah algoritma bukti personaliti.