ประสิทธิภาพของโปรโตคอลฉันทามติตามองค์ประชุมในบล็อคเชน – crypto.news

หาก Blockchain เป็นสัตว์ โปรโตคอลฉันทามติจะเป็นโครงกระดูก ในฐานะที่เป็นส่วนสำคัญของเครือข่ายกระจายอำนาจใดๆ โปรโตคอลฉันทามติมีหน้าที่ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมโดยโหนดทั้งหมดในเครือข่าย ดำเนินการผ่านการพิจารณาความถูกต้องของบล็อกที่เพิ่มเข้ามา เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามที่โหนดทั้งหมดตกลงกันไว้

โปรโตคอลฉันทามติตาม Quorum คืออะไร

โปรโตคอลฉันทามติที่อิงตาม Quorum นั้นค่อนข้างเดือดดาลในพื้นที่บล็อคเชน แต่พวกเขาคืออะไร? พวกเขามีความได้เปรียบเหนือโปรโตคอลฉันทามติที่ไม่ใช่องค์ประชุมอื่น ๆ หรือไม่? พวกเขาได้ดำเนินการอย่างไร?

Quorum เป็นคำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบกระจายอำนาจ หมายถึงจำนวนโหวตขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับธุรกรรมแบบกระจายก่อนที่จะดำเนินการได้ภายในระบบแบบกระจาย โปรโตคอลฉันทามติถูกกำหนดเป็นระบบ ควบคุมสิ่งที่เกิดขึ้นในบล็อคเชนเฉพาะ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง

โปรโตคอลฉันทามติตามองค์ประชุมเป็นโปรโตคอลที่การตัดสินใจเพิ่มบล็อกนำหน้าด้วยคะแนนโหวตขั้นต่ำ 

ความแตกต่างหลักกับโปรโตคอลฉันทามติอื่นๆ 

โปรโตคอลฉันทามติทั้งหมดมีข้อกำหนดพื้นฐานหนึ่งข้อ ผู้เข้าร่วมทั้งหมดในโหนดต้องมาถึงการตัดสินใจร่วมกันเพื่อยอมรับหรือปฏิเสธการเพิ่มบล็อกใหม่ อย่างไรก็ตาม กระบวนการตัดสินใจใช้ขั้นตอนเพิ่มเติมภายใต้โปรโตคอลตามองค์ประชุม

สำหรับโปรโตคอลฉันทามติตามองค์ประชุม ผู้เข้าร่วมของโหนดจะแลกเปลี่ยนข้อความกับความคิดริเริ่มหลักสองประการ อันดับแรก ต้องเสนอบล็อกให้กับโหนดทั้งหมด ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้นำฉันทามติเท่านั้นที่สามารถทำได้ ประการที่สองคือการแจ้งเครือข่ายว่าผู้เข้าร่วมได้ตัดสินใจและตรวจสอบการบล็อกแล้ว 

ฉันทามติบรรลุผลหลังจากที่ผู้นำเสนอช่วงและผู้เข้าร่วมส่วนใหญ่ตัดสินใจและตรวจสอบกลุ่มที่เสนอ 

ได้เปรียบเหนือโปรโตคอลฉันทามติที่ไม่อิงตามองค์ประชุม

โปรโตคอลที่อิงตามองค์ประชุมมีข้อแตกต่างสำคัญประการหนึ่งที่สำคัญกว่าโปรโตคอลที่ไม่อิงตามองค์ประชุม กล่าวคือ ความสามารถในการดำเนินการต่อไปแม้ว่าโหนดที่เข้าร่วมที่ถูกต้องบางส่วนจะล้มเหลวหรือกระทำการที่มุ่งร้าย

เหตุผลหลักเบื้องหลังฉันทามติที่ไม่สำคัญคือความล้มเหลวอาจเกิดขึ้นในระหว่างการส่งข้อความและการตัดสินใจโดยโหนด สาเหตุอาจเป็นเพราะไฟฟ้าดับหรือพฤติกรรมที่เป็นอันตราย ส่งผลให้ข้อความสูญหายหรือล่าช้า

ค่าเผื่อของความล้มเหลวดังกล่าวเรียกว่าความทนทานต่อข้อผิดพลาดของไบแซนไทน์ โปรโตคอลดังกล่าวสามารถทนต่อความผิดพลาดของความผิดพลาดหรือความผิดพลาดของไบแซนไทน์ได้ ความผิดพลาดจากการชนคือจุดที่ผู้เข้าร่วมไม่ตอบสนองหรือดำเนินการใหม่เมื่อมีการดำเนินการตามมติ 

ข้อผิดพลาด Byzantine หมายถึงผู้เข้าร่วมที่ล้มเหลวซึ่งอาจเป็นตัวแทนที่เป็นอันตราย ตัวแทนดังกล่าวมีลักษณะการแสดงพฤติกรรมแบบสุ่มที่แตกต่างจากโปรโตคอลที่กำหนดไว้และดำเนินการใดๆ 

จำนวนสูงสุดของโหนดที่เป็นอันตรายที่สามารถยอมรับได้ในโปรโตคอลแบบอิงโควรัมคือ ⅓ ของโหนดที่เข้าร่วมทั้งหมดในเครือข่าย ยอดรวมนี้รวมโหนดทั้งที่ซื่อสัตย์และเป็นอันตราย

ประสิทธิภาพของโปรโตคอลตามองค์ประชุม

เพื่อวัดประสิทธิภาพของโปรโตคอลฉันทามติตามองค์ประชุม จะต้องแบ่งย่อยและวิเคราะห์เป็นสามกลุ่มที่แตกต่างกัน

ประสิทธิภาพของโปรโตคอล Byzantine Fault Tolerant (BFT)

โปรโตคอลถูกเรียกเช่นนั้นเพราะพวกเขาบรรลุประเด็นสำคัญสองประการ พวกเขาเพิ่มประสิทธิภาพการสื่อสารและการรับรองความถูกต้องของผู้เข้าร่วมระหว่างกันในขณะที่จัดการเพื่อให้ใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่ยากต่อการซิงค์ 

การสื่อสารทั้งหมดถูกรวมศูนย์ไว้ที่ผู้นำที่เรียกว่าหลัก โดยผู้เข้าร่วมคนอื่นๆ ทั้งหมดจะถูกเรียกว่าแบบจำลอง โปรโตคอลการเปลี่ยนมุมมองจะถูกนำมาใช้เมื่อโหนดชั้นนำล้มเหลว โดยผู้เข้าร่วมรายถัดไปในคิวแบบวงกลมจะเป็นโหนดหลักใหม่ ผู้เข้าร่วมทุกคนมีความรู้ที่ถูกต้องของผู้เข้าร่วมทั้งหมดและลายเซ็นของพวกเขาเพื่อการตัดสินใจลงคะแนนที่ดีขึ้น

ในขณะที่ให้แนวทางแก้ไขข้อบกพร่องของ Byzantine ที่ใช้งานได้จริง โปรโตคอลมีปัญหาใหญ่เกี่ยวกับความสามารถในการปรับขนาด เพื่อทนต่อพฤติกรรมที่เป็นอันตราย ผู้เข้าร่วมทุกคนต้องรู้จักผู้เข้าร่วมโหนดอื่น ๆ ทั้งหมดและแลกเปลี่ยนข้อความจำนวนมาก มันแสดงความซับซ้อนในการคำนวณในการแลกเปลี่ยนข้อความ 

การขยายตัวเป็นสิ่งที่ท้าทายเพราะการเพิ่มผู้เข้าร่วมนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ผู้เข้าร่วมที่ออกไปอย่างถาวรถือเป็นผู้กระทำความผิด ระบบนิเวศบล็อกเชนที่มีชีวิตชีวาและมีชีวิตชีวามากจะถึงขีดจำกัด ⅓ อย่างรวดเร็วและส่งผลให้โปรโตคอลล่ม

ประสิทธิภาพของโปรโตคอลข้อตกลงไบแซนไทน์แบบสหพันธรัฐ

ภายใต้โพรโทคอลข้อตกลงไบแซนไทน์รวมศูนย์ (FBA) quorum.is แบ่งออกเป็นหลายหน่วยงานของรัฐบาลกลาง ทำได้โดยมีนายพลไบแซนไทน์หลายคน แต่ละคนมีหน้าที่รับผิดชอบส่วนองค์ประชุมของตน ช่วยให้การทำธุรกรรมเพิ่มขึ้นอย่างมาก ลดต้นทุนการทำธุรกรรม และการแลกเปลี่ยนข้อความจำนวนน้อยลง 

ภายใต้โปรโตคอล FBA แต่ละโหนดที่เข้าร่วมจะได้รับความสามารถในการเลือกว่าต้องการเชื่อถือใคร มันสร้างความยากลำบากสำหรับผู้กระทำการที่เป็นอันตราย เนื่องจากพวกเขาต้องโน้มน้าวให้โหนดที่ถูกต้องจำนวนมากรวมโหนดที่เป็นอันตรายไว้ในรายการที่เชื่อถือได้

FBA ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ดึงดูดชื่อบล็อคเชนรายใหญ่ สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือ Ripple inc และ Stellar การโจมตีแบบ Sybil เป็นภัยคุกคามที่โดดเด่นที่สุด ดังนั้นสำหรับ Ripple blockchain การมีอยู่ของ Unique Node Lists สำหรับเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องเป็นทางออกที่ดี

ประสิทธิภาพของ Delegated Byzantine Fault Tolerant Protocol

Byzantine Fault-tolerant Protocol (dBFT) ที่ได้รับมอบสิทธิ์ใช้รูปแบบการดำเนินการเดียวกันกับ BFT อย่างไรก็ตาม มันแตกต่างกันโดยการรวมศูนย์ฉันทามติในผู้เข้าร่วมหลายราย ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดของ BFT โปรโตคอลนี้ใช้แนวคิดเรื่องชื่อเสียงในการเลือกผู้เข้าร่วมที่เป็นเอกฉันท์

NEO เป็นหนึ่งในผู้เล่นชั้นนำที่มีโปรโตคอล dBFT การดูดซึมถูกทำให้สงบลงเนื่องจากความเป็นไปได้ของภัยคุกคามความปลอดภัยที่เป็นอันตราย ผู้นำที่มุ่งร้ายสามารถใช้ประโยชน์จากโปรโตคอลการเปลี่ยนมุมมองเพื่อสร้างทางแยกที่กำหนดได้ จากนั้นพวกเขาสามารถสร้างบล็อกใหม่ 2 บล็อกโดยใช้ข้อความที่แตกต่างกัน โดยที่ทั้งสองบล็อกนั้นถูกต้องและยอมรับโดยผู้เข้าร่วม ซึ่งสร้างสถานะที่แตกต่างกันสองสถานะในเครือข่าย โซลูชันกำลังละทิ้งข้อความทั้งหมดที่สร้างขึ้นก่อนที่จะเปลี่ยนมุมมอง

ประสิทธิภาพของ Byzantine Fault Tolerant และ Delegated Proof of Stake Protocol

ย่อมาจาก BFT-dPoS โปรโตคอลไฮบริดผสานโปรโตคอล Proof of Possession ที่มีประสิทธิภาพสูงเข้ากับความปลอดภัยของโปรโตคอล BFT ภายใต้โปรโตคอล ผู้ถือโทเค็นแต่ละรายโหวตให้กับผู้ผลิตบล็อก โดยโหนด 21 โหนดที่มีการโหวตมากที่สุดที่มีคุณสมบัติเหมาะสม จากนั้น 21 แต่ละอันจะมีกรอบเวลา 0.5 วินาทีในการสร้างบล็อก โดยกระบวนการจะเรียงตามตัวอักษร

EOSIO เป็นหนึ่งในบล็อคเชนที่ใช้โปรโตคอล มันภูมิใจนำเสนอความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่เช่นความสามารถ 3000 ธุรกรรมต่อนาทีและระดับความปลอดภัย BFT ข้อเสียคือข้อจำกัดสำหรับผู้สร้างบล็อก 21 ราย โดยคะแนนโหวตได้รับอิทธิพลจากทรัพย์สินที่ถือครอง จะช่วยให้เกิดการชนกันเพื่อควบคุมกระบวนการได้

หมายเหตุผู้แต่ง

โปรโตคอลฉันทามติตามองค์ประชุมค่อนข้างใหม่เมื่อเทียบกับโปรโตคอลที่ไม่อยู่ในองค์ประชุม อย่างไรก็ตาม พวกเขาอัดแน่นไปด้วยปัญหาเนื่องจากแก้ปัญหาข้อผิดพลาดของไบแซนไทน์และอนุญาตให้ใช้งานได้ตราบใดที่โหนดที่เป็นอันตรายไม่ได้สร้างเครือข่ายส่วนใหญ่

ประสิทธิภาพการทำงานแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคลาสของโปรโตคอลในการสนทนา BFT นำเสนอปัญหาด้านความสามารถในการปรับขนาดได้อย่างมาก ในขณะที่ FBA มีความอ่อนไหวต่อการโจมตีของ Sybil 

dBFTs แก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดได้ แต่ด้วยการสร้างช่องโหว่โปรโตคอลการเปลี่ยนแปลงมุมมอง BFT-dPoS นำเสนอสิ่งที่อาจเป็นคุณสมบัติที่ดีที่สุด แต่ควบคุมความเสี่ยงผ่านการสมรู้ร่วมคิด อย่างไรก็ตาม คาดว่าการใช้โปรโตคอลตามองค์ประชุมจะเพิ่มขึ้นเมื่อพื้นที่ได้รับนวัตกรรมมากขึ้น