Kapag walang mga tagapamagitan sa transaksyon, maaaring linlangin ng anumang kalahok ang iba. Sa blockchain, ang problema ay nalutas gamit ang mahigpit na algorithm ng matematika kung saan nilikha ang mga bloke.
Sa materyal ay sasabihin namin sa iyo kung sino ang lumilikha at sinuri ang mga bloke sa blockchain. Matututuhan mo kung paano tinitiyak ng mga algorithm ng consensus ang seguridad ng prosesong ito.
- P2P: Kung saan ginagamit ang mga network ng peer.
- Encryption sa blockchain: sa mga daliri
- Blockchalter - Chain of Transaction Blocks. I-disassemble namin ang kahulugan ayon kay.
- Encryption sa Blockchain: Bakit kailangan mo ng digital signature
- Prinsipyo ng pagpapatakbo ng Blockchain: Sino ang lumilikha ng mga bloke
- Para sa kung anong mga layunin at mga gawain ang naaangkop sa Blockcha
Tandaan ang mga pangunahing konsepto
- Ang isang peer network ay isang network kung saan ang mga node ay nakikipag-ugnayan sa bawat isa nang walang tagapamagitan.
- Ang Blockchain ay isang uri ng mga peer-to-peer network, isang hanay ng mga bloke ng transaksyon.
- I-block - Espesyal na istraktura para sa mga transaksyon sa pag-record.
- Transaksyon - isang entry sa mga pagbabago sa estado ng mga asset.
Hindi magtiwala sa blockchain.
Dahil walang server sa blockchain, idagdag at i-verify ang impormasyon sa mga gumagamit mismo. Kasabay nito, ang bawat kalahok ay maaaring habulin ang kanyang personal na interes sa pinsala sa seguridad ng blockchain. Mula dito mayroong problema ng kawalan ng tiwala sa mga kalahok sa bawat isa. Upang malutas ito, ang mga algorithm ng matematika ay ginagamit, na tatalakayin pa.Isipin na may mga ari-arian sa iyong wallet, at ang isa pang gumagamit ng blockchain ay naniniwala na hindi sila. Nang walang pagkagambala sa labas, mahirap magpasya kung alin sa dalawang karapatan. Kinakailangan na pumili sa mga gumagamit ng mga taong susuriin ang mga transaksyon at idagdag lamang ang tama. Ang mga ganitong mga gumagamit ay tinatawag na Miners.
Mainers - hinarangan ang mga kalahok na nakikibahagi sa paglikha ng mga bagong bloke at mga tseke sa transaksyon.
Upang ayusin ang wastong operasyon ng mga minero, kinakailangan na sumang-ayon, sino ang magiging at kung paano nila gagawa ang kanilang trabaho. Ito ay isang mahirap na gawain, dahil kailangan mong magkaroon ng naturang mga patakaran, na magiging mas kapaki-pakinabang upang obserbahan ang mga minero kaysa sa masira. Ito ay isang klasikong halimbawa ng isang gawain mula sa teorya ng laro: kung paano pumili ng isang estratehiya na magiging parehong kapaki-pakinabang para sa mga kalahok na may iba't ibang interes.
Ang gayong gawain ay binuo at nalutas ng mga mathematician sa huling siglo. Ngayon ang solusyon na ito ay nagbibigay ng seguridad sa parehong blockchain at sa iba pang mga kumplikadong teknolohiya. Upang maunawaan kung paano namamahala ang mga mainer na huwag lumabag sa mga interes ng bawat isa, isaalang-alang ang gawaing ito nang higit pa.
Ang gawain ng mga heneral ng Byzantine
Sa 1982 na pang-agham na artikulo, isang lohikal na problema ang formulated. Inilalarawan nito ang problema ng pakikipag-usap ng mga node ng isang peer-to-peer network na makipag-ayos sa susunod na hakbang. Bilang isang pagkakatulad, ang Byzantium ay ginamit - isang sinaunang pyudal na estado na may maraming mga independiyenteng hukbo. Kaya ang pangalan - ang gawain ng Byzantine generals.
Ang aksyon ay nagaganap sa panahon ng pagkubkob ng lungsod ng Byzantine Army. Sa gabi, ang mga hukbo mula sa iba't ibang panig ay nakapalibot sa lungsod. Ang mga heneral ng bawat lehiyon ay naghihintay para sa pagkakasunud-sunod ng kumander-in-chief. Mga pagpipilian sa order: "Pag-atake" o "Retreat".
Ang unang kumplikado ng gawain - ang imperyo ay bumaba. Anuman sa mga heneral at kahit na ang kumander-in-chieyo ay maaaring traitors ng Byzantium interesado sa pagkatalo. Ang mga heneral ay kailangang isaalang-alang na huwag pahintulutan ang hindi kanais-nais na resulta. Sa kabuuan, tatlong kinalabasan ng labanan:
Kanais-nais na kinalabasan. Kung ang lahat ng mga heneral atake - Byzantium sirain ang kaaway.
Intermediate kinalabasan. Kung ang lahat ng mga generals ay retreat - Byzantia ay panatilihin ang kanilang hukbo.
Isang hindi kanais-nais na resulta. Kung ang ilang mga heneral ay inaatake, at ang ilan ay magretiro - ang kaaway ay kalaunan ay sumisira sa buong hukbo ng Byzantium sa mga bahagi.
Kung ang bawat heneral ay kumilos sa paghuhusga nito, ang posibilidad ng isang kanais-nais na kinalabasan ay medyo mababa. Samakatuwid, ang mga heneral ay kailangang makipagpalitan ng impormasyon sa kanilang sarili upang makarating sa isang solong solusyon.
Ang ikalawang kumplikado sa gawain ay ang kakulangan ng isang maaasahang channel ng komunikasyon sa pagitan ng mga heneral. Kahit na walang mga traitors sa mga heneral, ang impormasyon ay maaaring hindi totoo. Halimbawa, ang courier ay makatagal o nakukuha. Ang sitwasyong ito ay malito ang iba pang mga heneral at isang hindi tamang desisyon ang gagawin. Sa ganitong mga kondisyon, kailangan mong bumuo ng isang pinag-isang diskarte ng mga aksyon na magiging kapaki-pakinabang para sa lahat ng mga heneral.
Pinatunayan ng matematika na laging posible na makakuha ng solusyon sa gawaing ito, kung ang tamang mga heneral ay higit sa 2/3 ng kabuuang. Sa iba't ibang mga sistema, ang gawain ay maaaring malutas sa iba't ibang paraan.
Byzantine Fault Tolerance - ang kakayahan ng network na patuloy na magtrabaho, kahit na ang ilan sa mga node ay tumanggi o kumilos nang malisyoso. Sa ibang salita, ang ari-arian na ito ng network kung saan ang gawain ng Byzantine generals ay nalutas na.
Ang Byzantine Fault Tolerance ay kinakailangan sa mga sistema ng mga sasakyang panghimpapawid engine, sa mga nuclear power plant at halos sa anumang sistema, ang mga pagkilos na nakasalalay sa mga resulta ng trabaho ng isang malaking bilang ng mga sensor. Kahit na isinasaalang-alang ito ng SpaceX bilang potensyal na kinakailangan para sa mga sistema nito.
Kung ang gawaing ito ay mag-aplay sa konteksto ng blockchain, ang mga heneral ay mga minero. Dapat silang sumang-ayon at makilala ang transaksyon sa totoo upang ito ay nahulog sa blockchain. Ang prosesong ito ay tinatawag na Consensus.
Halimbawa, nakikita ng mga minero na nais ng isang gumagamit na magpadala ng mga bitcoin sa isa pa. Ang unang mainer ay naniniwala na ang naturang transaksyon ay dapat na maaprubahan. Ang ikalawang suspek na ang operasyon na ito ay gumagawa ng isang magsasalakay. Ang ikatlong disconnected mula sa network at hindi suriin ang transaksyon. Kumuha ng isang solong solusyon at pagkatapos ay dumating sa pinagkasunduan.
Dahil ang gawain ng Byzantine generals ay may ilang mga solusyon, pagkatapos ng iba't ibang mga bloke ay nakamit ang Byzantine Fault Tolerance gamit ang iba't ibang mga algorithm ng pinagkasunduan. Isaalang-alang ang higit pa ang pinaka-karaniwan.
Algorithms consensus.
Ang blockchain ay gumagana batay sa isang ipinamamahagi na network. Walang solong sentro na namamahala sa network na ito. Upang maisaayos ang ligtas na operasyon ng blockchain, dapat kang makipag-ayos kung sino ang magiging minero at kung paano ito lilikha ng mga bloke. Nagtatrabaho ang mga mainer sa mahigpit na tinukoy na mga panuntunan na tinatawag na algorithm ng pinagkasunduan.
Ang consensus algorithm ay isang paraan na naglalarawan kung paano pinili ang mainer sa blockchain at kung saan ang mga patakaran ay lumilikha ng mga bloke.
Upang mas maunawaan kung ano ang kinakailangan ng isang pinagkasunduan sa sistema ng Blockchain, isipin ang mga nangungupahan ng isang gusali ng apartment. Ang blockchas ang mga ito ay kinakailangan upang makipag-ugnay sa bawat isa at gumawa ng mga desisyon sa pag-unlad ng bahay: mangolekta ng pera para sa pagsusuri, pumili ng servicing organisasyon o magtalaga ng tungkulin. May tatlong paraan upang makipag-ayos - tatlong iba't ibang mga algorithm ng pinagkasunduan. Ang bawat isa sa kanila ay batay sa isang tiyak na modelo ng matematika.
Ang patunay ng trabaho (POW) ay isang algorithm para sa katibayan ng trabaho. Ang Mainer ay maaaring maging anumang vest sa bahay. Upang lumikha ng mga bagong bloke, kailangan itong gamitin ang kanyang computer upang malutas ang mga kumplikadong cryptographic na gawain.
Isasaalang-alang ng algorithm ang tamang bersyon ng blockchain na kung saan ang pinaka-bloke. At ang karamihan sa mga buong bloke ay nasa bersyon, sa paglikha kung saan ginugol ng mga nangungupahan ang karamihan sa buong kakayahan sa computer. Ang isang napaka-demokratikong pamamaraan ay nakuha: Kung 51% ng mga minero ay naniniwala na ang mga transaksyon sa mga bloke ay tama at magiging. Samakatuwid, ang blockchain ay halos imposible na sumibak.
Ang patunay ng taya (POS) ay isang algorithm para sa napatunayan na bahagi ng pagmamay-ari. Ang mga mainers ay naging mga may higit pang mga ari-arian sa blockchain. Magkakaroon kami ng mga nangungupahan na may pinakamalaking apartment. At sa etheric blockchalter, halimbawa, ito ay mga gumagamit na may pinaka-cryptocurrency et. Sa pamamagitan ng algorithm na ito, ang mga gastos sa kuryente ay minimal, dahil ang paglikha ng mga bloke sa blockchain ay hindi na nangangailangan ng paglutas ng mga kumplikadong cryptographic na gawain. Ang mas maraming bahagi mo sa blockchain, mas madalas kang lumikha ng mga bagong bloke.
Ang tamang bersyon ng blockchain, tulad ng sa patunay ng trabaho, ay ituturing na isa kung saan ang pinaka-bloke. Ngunit ang katibayan ng taya ay hindi maaaring tinatawag na demokratiko. Karamihan sa mga bloke ay lilikha ng hindi karamihan sa mga residente, ngunit ang pinakamayamang nangungupahan. Gayunpaman, ito ay mas ligtas. Kung ang Majnem ay kabilang sa karamihan ng bahay, pagkatapos ay magiging malisyosong mangyari ito.
Ang Prof of Authority (POA) ay isang algorithm ng patunay ng personalidad. Maaaring ang mga nangungupahan ay nagtipon at nagpasya na magkakaroon ng isang apartment upang lumikha ng mga bloke. Ang algorithm na ito ay ipinamamahagi sa pribado, saradong mga bloke. Halimbawa, ito ay angkop para sa pamamahala ng isang apartment sa bahay mula sa aming halimbawa.
Ang inihalal na minero mismo ay pinipili ang tunay na bersyon ng Blockchain. Kailangan niyang kilalanin ang kanyang sarili upang ang lahat ng mga residente ay naniniwala sa kanya. Kung sa ilang mga punto ang mga nangungupahan ay titigil na maging konsonante sa mga solusyon sa maneer, makakapagtalaga sila ng iba. Ang bagong mainer ay magsisimula upang bumuo ng kanyang kadena ng mga bloke, at ang lumang blockchain ay umiiral nang hiwalay. Ang ganitong proseso sa blockchain ay tinatawag na Hardforka.
Marami ang mga consensus algorithm. Patuloy na imbentuhin ang bago, ngunit ang tatlong ito ay ang pinaka-kilalang, oras-nasubok at madalas na ginagamit.
Konklusyon
Sa anumang mga peer-to-peer network ay may kawalan ng tiwala sa pagitan ng mga kalahok. Sa blockchain, lutasin ng mga minero ang problemang ito. Ito ang mga gumagamit na suriin ang mga transaksyon at idagdag lamang ang tama sa mga bagong bloke.
Inilalarawan ng artikulo ng 1982 ang gawain ng mga heneral ng Byzantine. Ito ay unang inilarawan sa algorithm kung paano ang network ay maaaring patuloy na magtrabaho, kahit na ang ilan sa mga node ay tinanggihan o pinahihirapan.
Sa blockchain, tatlong varieties ng consensus algorithm ang ginagamit:
- Ang patunay ng trabaho (POW) ay isang algorithm para sa katibayan ng trabaho.
- Ang patunay ng taya (POS) ay isang algorithm para sa napatunayan na bahagi ng pagmamay-ari.
- Ang Prof of Authority (POA) ay isang algorithm ng patunay ng personalidad.