อัลกอริทึมฉันทามติของ Blockchain คืออะไร? – คริปโตโพลิแทน

ระบบรวมศูนย์ใดๆ เช่น ฐานข้อมูลที่มีข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับใบอนุญาตการแต่งงานในเขตอำนาจศาล จำเป็นต้องมีผู้ดูแลระบบส่วนกลางที่มีอำนาจในการดูแลและเก็บรักษาฐานข้อมูล เป็นความรับผิดชอบของหน่วยงานส่วนกลาง ซึ่งท้ายที่สุดแล้วมีหน้าที่รับผิดชอบในการเก็บรักษาบันทึกที่ถูกต้อง เพื่อทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ เช่น การเพิ่ม ลบ หรือปรับปรุงชื่อของผู้ที่มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดของใบอนุญาตบางประเภท

บล็อกเชนสาธารณะที่มีการกระจายอำนาจและควบคุมตนเองสามารถทำงานได้ในระดับโลกโดยไม่มีอำนาจจากส่วนกลาง บุคคลจำนวนมากมีส่วนร่วมโดยช่วยตรวจสอบและรับรองความถูกต้อง blockchainธุรกรรมตามผ่านการขุดบล็อก

อัลกอริทึมฉันทามติของ Blockchain

เทคโนโลยีบล็อกเชนกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราโต้ตอบกับข้อมูลและโลกแห่งการเงินอย่างรวดเร็ว หนึ่งในองค์ประกอบสำคัญที่ทำให้ระบบบล็อกเชนมีความน่าเชื่อถือและปลอดภัยคืออัลกอริทึมที่สอดคล้องกัน ในบทความนี้ เราจะมาดูกันว่าอัลกอริทึมฉันทามติของบล็อกเชนคืออะไรและทำงานอย่างไร

อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันคือชุดของกฎที่ผู้เข้าร่วมทั้งหมดในเครือข่ายบล็อกเชนปฏิบัติตามเพื่อรักษาข้อตกลงเกี่ยวกับสถานะของบัญชีแยกประเภทที่ใช้ร่วมกัน เป็นกลไกที่ทำให้มั่นใจได้ว่าโหนดทั้งหมดในเครือข่ายมีมุมมองข้อมูลเดียวกัน และธุรกรรมได้รับการตรวจสอบและเพิ่มลงในบล็อกเชนในลักษณะที่ปลอดภัยและกระจายอำนาจ

ประเภทของอัลกอริทึมฉันทามติของ blockchain

อัลกอริธึมฉันทามติของบล็อกเชนมีประวัติอันยาวนานและหลากหลาย Proof-of-work (PoW) ในยุคแรกสุดถูกนำมาใช้เพื่อรักษาความปลอดภัย Bitcoin โดย Satoshi Nakamoto ได้แนะนำแนวคิดนี้ในปี 2008 อัลกอริธึมที่สอดคล้องกันอื่นๆ เช่น Proof-of-Stake (PoS) และ Delegated Proof-of-Stake (DPoS) ได้เกิดขึ้นตั้งแต่นั้นมาโดยเสนอทางเลือกให้กับ PoW อัลกอริธึมแต่ละรายการมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน ทำให้มั่นใจได้ว่านักพัฒนามีตัวเลือกที่หลากหลายเมื่อเลือกกลไกที่เป็นเอกฉันท์สำหรับบล็อกเชนของตน ในท้ายที่สุด อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันแต่ละรายการจะมีลักษณะเฉพาะสำหรับเครือข่ายที่ใช้งาน และการเลือกอัลกอริธึมที่เหมาะสมอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อทั้งความเร็วและความปลอดภัยของเครือข่ายสกุลเงินดิจิทัล อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันที่ใช้บ่อยที่สุด ได้แก่ :

-หลักฐานการทำงาน (PoW)

-หลักฐานการเดิมพัน (PoS)

- หลักฐานการเดิมพันที่ได้รับมอบหมาย (DPoS)

-หลักฐานประวัติ (PoH)

- ความทนทานต่อความผิดพลาดของไบแซนไทน์ (BFT)

-กำกับกราฟ Acyclic (DAG)

หลักฐานการทำงาน (PoW)

Proof-of-Work เป็นอัลกอริธึมที่สอดคล้องกันซึ่งเปิดตัวครั้งแรกพร้อมกับการสร้าง Bitcoin ในปี 2009 ได้รับการออกแบบมาให้มีการคำนวณอย่างเข้มข้น โดยกำหนดให้โหนดทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมและเพิ่มลงในบล็อกเชน โหนดแรกที่แก้ปัญหาการคำนวณและหาทางออกที่ถูกต้องจะได้รับรางวัลเป็นโทเค็นหรือสกุลเงินดิจิทัลตามจำนวนที่กำหนด

งานคำนวณที่ดำเนินการโดยโหนดเรียกว่าการขุด กระบวนการขุดช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยของเครือข่ายโดยทำให้โหนดเดียวจัดการข้อมูลบนบล็อกเชนได้ยาก แนวคิดเบื้องหลัง Proof-of-Work คือยิ่งเพิ่มพลังการประมวลผลให้กับเครือข่ายมากเท่าไหร่ ระบบก็จะยิ่งมีความปลอดภัยมากขึ้นเท่านั้น

Proof-of-Work เป็นอัลกอริธึมฉันทามติที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มาก แต่ก็มีข้อเสียหลายประการ ต้องใช้กำลังการประมวลผลและพลังงานจำนวนมาก ซึ่งอาจมีราคาแพงและทำลายสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ กระบวนการขุดอาจช้าและไม่มีประสิทธิภาพ ซึ่งนำไปสู่การทำธุรกรรมที่ช้าและค่าธรรมเนียมที่เพิ่มขึ้น Cryptocurrencies ที่ใช้ PoW ได้แก่ Bitcoin (BTC) โดชคอยน์ (DOGE), Litecoin (LTC), Monero (XMR) และ Zcash (ZEC)

Proof of of Stake (PoS)

Proof-of-Stake เป็นอัลกอริธึมที่สอดคล้องกันที่ใหม่กว่าซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นทางเลือกแทน Proof-of-Work แทนที่จะกำหนดให้โหนดทำการคำนวณที่ซับซ้อน Proof-of-Stake อาศัยโหนดที่มีโทเค็นหรือสกุลเงินดิจิตอลจำนวนหนึ่งเป็นหลักประกัน หลักประกันนี้ใช้เพื่อตรวจสอบการทำธุรกรรมและเพิ่มลงใน blockchain

กระบวนการตรวจสอบใน Proof-of-Stake นั้นเร็วกว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า Proof-of-Work โหนดจะถูกสุ่มเลือกเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม และยิ่งมีโทเค็นมากเท่าใด โอกาสที่จะถูกเลือกก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้จูงใจให้โหนดถือโทเค็นมากขึ้นและรักษาความปลอดภัยของเครือข่าย

Proof-of-Stake เป็นทางเลือกที่น่าสนใจนอกเหนือจาก Proof-of-Work แต่ก็ใช่ว่าจะไม่มีข้อเสียในตัวของมันเอง บางคนโต้แย้งว่ามันมีความปลอดภัยน้อยกว่า Proof-of-Work เนื่องจากกระบวนการตรวจสอบไม่ได้กระจายอำนาจ นอกจากนี้ยังมีความเป็นไปได้ที่เอนทิตีเดียวจะถือครองโทเค็นจำนวนมาก ซึ่งอาจนำไปสู่การรวมศูนย์ของเครือข่าย cryptocurrencies บางตัวที่ใช้หลักฐานการเดิมพัน Ethereum (ETH), เทซอส (XTZ), EOS (EOS) และ Cardano (ADA)

หลักฐานการเดิมพันที่ได้รับมอบหมาย (DPoS)

Proof-of-Stake ที่ได้รับมอบอำนาจคือรูปแบบหนึ่งของ Proof-of-Stake ที่พัฒนาขึ้นเพื่อจัดการกับความท้าทายบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับอัลกอริทึม Proof-of-Stake มาตรฐาน ใน DPoS โหนดจะถูกเลือกเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมและเพิ่มลงในบล็อกเชนตามจำนวนการโหวตที่ได้รับจากโหนดอื่นๆ ในเครือข่าย แนวคิดเบื้องหลัง DPoS คือโหนดที่ได้รับคะแนนโหวตมากที่สุดนั้นเชื่อถือได้และเชื่อถือได้มากที่สุด ดังนั้นจึงควรเป็นโหนดที่รับผิดชอบในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม

DPoS เป็นอัลกอริธึมที่เป็นเอกฉันท์ที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เนื่องจากต้องใช้โหนดจำนวนเล็กน้อยในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม อย่างไรก็ตาม ยังถือว่ามีความปลอดภัยน้อยกว่า Proof-of-Work หรือ Proof-of-Stake เนื่องจากการเลือกโหนดที่ตรวจสอบความถูกต้องจะขึ้นอยู่กับจำนวนคะแนนเสียงที่ได้รับ แทนที่จะพิจารณาจากพลังการประมวลผลหรือโทเค็นที่พวกเขาได้รับ ถือ. cryptos DPoS บางตัว ได้แก่ Tron (TRX), EOS (EOS) และ Steem (STEEM)

หลักฐานประวัติศาสตร์ (PoH)

Proof-of-History (PoH) เป็นอัลกอริธึมที่เป็นเอกฉันท์ที่พยายามจัดหาทางเลือกให้กับเทคโนโลยีบล็อกเชนแบบดั้งเดิม การรวมเวลาเข้ากับบล็อกเชน ทำให้ Proof-of-History (PoH) เป็นกลไกที่สอดคล้องกันซึ่งช่วยลดภาระในโหนดเครือข่ายระหว่างการประมวลผลบล็อก โหนดมีนาฬิกาภายในของตัวเอง ซึ่งใช้ในการตรวจสอบเวลาและเหตุการณ์ต่างๆ Proof-of-History ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา และยังไม่มีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสกุลเงินดิจิทัล อัลกอริทึม Proof of History ใช้กับ Solana blockchain เท่านั้น ด้วยเหตุนี้ เครือข่ายจึงปรับขนาดได้อย่างมาก โดยรองรับธุรกรรมได้มากถึง 60,000 ธุรกรรมต่อวินาที

ความทนทานต่อความผิดพลาดของไบแซนไทน์ (BFT)

อัลกอริธึมฉันทามติของ BFT ได้รับการออกแบบมาเพื่อเข้าถึงฉันทามติในเครือข่ายบล็อกเชน แม้ว่าบางโหนดจะไม่น่าเชื่อถือหรือมีพฤติกรรมที่มุ่งร้ายก็ตาม โดยทั่วไปจะใช้ในเครือข่ายบล็อกเชนที่ได้รับอนุญาต ซึ่งโหนดทั้งหมดเป็นที่รู้จักและเชื่อถือได้ ตรงข้ามกับเครือข่ายบล็อกเชนสาธารณะที่โหนดไม่ระบุชื่อและไม่น่าเชื่อถือ

อัลกอริธึมฉันทามติ BFT ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเรียกว่า Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) PBFT ทำงานโดยมีโหนดผู้นำที่กำหนดซึ่งเรียกว่าโหนดหลัก ซึ่งมีหน้าที่รวบรวมและกระจายธุรกรรมไปยังโหนดอื่น ๆ ทั้งหมดในเครือข่าย แต่ละโหนดในเครือข่ายจะตรวจสอบธุรกรรมและส่งข้อความไปยังโหนดหลักเพื่ออนุมัติหรือปฏิเสธธุรกรรม เมื่อมากกว่าสองในสามของโหนดอนุมัติธุรกรรมแล้ว โหนดหลักสามารถเพิ่มธุรกรรมไปยังบล็อกเชนได้

หลักฐานสำคัญ

การพิสูจน์ความสำคัญเป็นวิธีการตรวจสอบการสนับสนุนของโหนดไปยังเครือข่าย cryptocurrency และรับสิทธิ์ในการสร้างบล็อกใหม่ ข้อดีอย่างหนึ่งของ PoI ที่เหนือกว่าอัลกอริธึมที่สอดคล้องกันอื่นๆ คือ ช่วยให้มีการกระจายรางวัลที่เท่าเทียมกันมากขึ้นในเครือข่าย ซึ่งแตกต่างจาก PoW ซึ่งให้รางวัลแก่โหนดตามพลังการคำนวณเพียงอย่างเดียว หรือ PoS ซึ่งให้รางวัลแก่โหนดตามจำนวนโทเค็นที่ถืออยู่เท่านั้น PoI คำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ที่ส่งผลต่อสุขภาพโดยรวมและความเป็นอยู่ที่ดีของเครือข่าย .

เหตุใดสกุลเงินดิจิทัลจึงใช้กลไกที่สอดคล้องกัน

Cryptocurrencies ต้องการอัลกอริทึมที่สอดคล้องกันเพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่ายมีความปลอดภัย เชื่อถือได้ และเชื่อถือได้ อัลกอริธึมที่เป็นเอกฉันท์ช่วยให้โหนดเครือข่ายยอมรับความถูกต้องของธุรกรรม เพื่อให้แน่ใจว่าผู้เข้าร่วมทุกคนมีความเห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับสถานะของบล็อกเชน ซึ่งจะช่วยป้องกันการใช้จ่ายซ้ำซ้อน กิจกรรมที่เป็นอันตราย และปัญหาด้านความปลอดภัยอื่นๆ ไม่ให้เกิดขึ้นในเครือข่ายสกุลเงินดิจิทัล นอกจากนี้ยังทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมจะได้รับการดำเนินการอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ จึงสามารถยืนยันได้อย่างทันท่วงที สุดท้าย อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันจะช่วยจูงใจให้ผู้ใช้มีส่วนร่วมในเครือข่ายโดยให้รางวัลสำหรับการตรวจสอบธุรกรรมหรือการบำรุงรักษาโหนด

bottomline

โดยสรุป อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันของบล็อกเชนเป็นรากฐานที่สำคัญของเทคโนโลยีบล็อกเชน โดยเป็นรากฐานของความไว้วางใจและความปลอดภัย ซึ่งเป็นรากฐานของระบบนิเวศบล็อกเชนทั้งหมด มีหน้าที่ตรวจสอบธุรกรรม สร้างบล็อกใหม่ และรักษาฉันทามติระหว่างโหนดในเครือข่าย ด้วยธรรมชาติที่กระจายอำนาจและป้องกันการงัดแงะ อัลกอริทึมที่สอดคล้องกันจึงให้ความไว้วางใจและความโปร่งใสแก่ผู้ใช้บล็อกเชน นวัตกรรมและวิวัฒนาการของอัลกอริธึมฉันทามติของบล็อกเชนยังคงดำเนินต่อไป ในขณะที่นักพัฒนาพยายามสร้างอัลกอริทึมที่ประหยัดพลังงาน ปรับขยายได้ และปลอดภัยมากขึ้น เป็นสาขาที่มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นเราจึงคาดหวังได้ว่าจะได้เห็นความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้นมากมายในอีกหลายปีข้างหน้า