Arten von Blockchain-Konsensalgorithmen von NOWNodes | Die Hauptstadt | Oktober 2020
Ursprünglich veröffentlicht in der NOWNodes Blog.
Blockchain ist in letzter Zeit zu einer der bekanntesten Technologien geworden. Alles begann mit der Einführung von Bitcoin in der Welt im Jahr 2008. Der Preisanstieg von Bitcoin von 0,008 USD im Jahr 2008 auf fast 20.000 USD zog Augäpfel auf der ganzen Welt an. Es katapultierte Bitcoin in die Position des am meisten diskutierten Themas der Finanzwelt. Es besteht kein Zweifel, dass Bitcoin eines der besten Beispiele ist, bei denen die Blockchain-Technologie erfolgreich eingesetzt wurde. Ist Blockchain also nur auf Bitcoin und Kryptowährungen beschränkt? Absolut nicht! Blockchain verfügt über viele attraktive Funktionen, die es zu einer revolutionären Technologie machen. Es hat das Potenzial, viele Branchen endgültig zu verändern.
Schauen wir uns den Mechanismus zur digitalen Aufzeichnung an. Zum Beispiel die Online-Liste der Immobilien, die innerhalb eines Staates zur Miete verfügbar sind. Wenn eine neue Eigenschaft eingetragen wird, muss jemand diesen Eintrag zur Datenbank hinzufügen, damit die Benutzer ihn sehen können. Diese Person fügt die Immobilie hinzu und aktualisiert die anderen erforderlichen Details zu ihrem Eigentum wie Preis, Besitzart usw.
Betrachten Sie nun dasselbe Szenario im Kontext der Blockchain-Technologie. Blockchain ist ein dezentrales Netzwerk. Es gibt keine zentrale Behörde, die die Datenbank mit Änderungen aktualisiert oder neue Daten hinzufügt. Vielmehr gibt es Hunderttausende von Blockchain-Validatoren oder Block Miner, die die Transaktionen validieren und autorisieren und neue Blöcke abbauen.
Jede dieser Aktionen jedes Teilnehmers wirkt sich auf das verteilte Hauptbuch der Blockchain aus. In Ermangelung einer zentralen Behörde, die jede dieser Änderungen genehmigt, bevor sie im Hauptbuch berücksichtigt werden, benötigen wir eine Reihe von Regeln. Die Einhaltung dieser Regeln sollte im Idealfall sicherstellen, dass die Änderungen authentisch und fair sind.
Diese Regelsätze werden als Konsensalgorithmus oder Konsensmechanismus bezeichnet. Es gibt mehrere Algorithmen für Konsensmechanismen. In diesem Artikel werden wir eine Vielzahl solcher Konsensmechanismen auflisten.
Dies ist einer der ältesten und bekanntesten Konsensmechanismen. Proof of Work wurde von Satoshi Nakamoto erfunden, der auch der Gründer von Bitcoin ist. Nach diesem Algorithmus hat der Bergmann, der zuerst den Hash findet, die Möglichkeit, eine Mine zu blockieren. Der Prozess belohnt diejenigen, die eine hohe Hash-Rate haben. Kryptos wie Bitcoin und Litecoin verwenden diesen Mechanismus. Ethereum hat auch begonnen, den PoW-Mechanismus zu verwenden.
Durch diesen Mechanismus ist das Blockabbaupotential direkt proportional zur Anzahl der Münzen, die ein Staker besitzt. Mit anderen Worten, je mehr Münzen der Staker hat, desto größer sind die Chancen des Stakers, einen Block hinzuzufügen. Im Gegensatz zum PoET-Mechanismus verbraucht dieser Konsensmechanismus viel Strom. Viele Crowdsale-finanzierte Plattformen nutzen diesen Mechanismus, um ihre einheimischen Münzen proportional zum Investitionsvolumen zu verteilen.
Dieser Mechanismus hilft, das Skalierbarkeitstrilemma zu lösen, das die Aspekte Skalierbarkeit, Dezentralisierung und Sicherheit umfasst. Bei diesem Mechanismus geht es um die tatsächlichen Identitäten der Knoten der Blockchain. Diese Technik soll das Risiko angehen, wie ein Einsatz von Teilnehmern eines Netzwerks bewertet werden kann.
In diesem Mechanismus setzen Validatoren ihren Ruf. Als Belohnung dürfen nur die Knoten die Blöcke validieren.
Da dieses Modell von den Validatoren abhängig ist, sollte der Prozess der Identifizierung von Validatoren kinderleicht sein. Die Anzahl der Validatoren sollte begrenzt sein, damit sie motiviert bleiben, den Titel zu halten. Die Feststellung der Autorität der Prüfer sollte ein strenger, fairer und authentischer Prozess sein.
Dieser Konsensmechanismus wurde ursprünglich von Intel entwickelt. Zwei Grundregeln legen die Voraussetzung für die Anwendung von PoET fest. Erstens muss jeder Knoten im System identifizierbar sein. Zweitens muss jeder Knoten in das Netzwerk aufgenommen werden.
Sobald diese beiden Bedingungen erfüllt sind, weist der PoET-Mechanismus jedem Teilnehmer eine zufällige Zeitspanne zu. Derjenige, der die kürzeste zugewiesene Zeit erhält, ist der erste, der den nächsten Block in die Blockchain festschreibt.
Dieser Mechanismus ist zeiteffizient, da jeder Knoten ruhen kann.
Der Nachweis des Mechanismus zur Kapazitätskonsensbildung basiert auf einem System namens Plotten. Was hier passiert ist, dass alle möglichen Hashing-Lösungen im Voraus festgelegt werden. Noch bevor der eigentliche Abbauprozess beginnt. Sobald der Abbau beginnt, erhält die kürzeste Lösung die Chance, den nächsten Block abzubauen. Bitcoin verwendet diesen Mechanismus.
Der PoC-Mechanismus verbraucht viel weniger Energie als die Bitcoin-Transaktionen. Für den Bergbau ist keine spezielle Software erforderlich. Zusammenfassend ist der Prozess effizient, billig und verteilt.
Der Aktivitätsnachweis ist nichts anderes als eine Zusammenstellung von PoS und PoW. In PoS erhält derjenige, der die maximale Anzahl an Münzen hat, die Chance, den nächsten Block abzubauen. Während in PoW der Bergmann mit der höchsten Hash-Rate den nächsten Block abbauen darf. Stellen Sie sich nun einen Mechanismus vor, bei dem der Prozess mit Proof of Work beginnt. Wenn der erste Bergmann einen Block abbaut, wechselt der Mechanismus zu Proof of Stakes.
PoA hat noch einige andere Aspekte. Diese Aspekte machen es einzigartig, obwohl es eine Mischung aus zwei Mechanismen ist. Die neu erstellten Blöcke enthalten zwei Dinge. Der erste ist der Blockheader und der zweite ist die Adresse des Bergmanns. Das Signieren eines neuen Blocks erfordert eine Gruppe von Validierungsknoten, die unterschiedlich sind. Die Auswahlwahrscheinlichkeit steigt mit zunehmender Größe der Geldbörse des Knotens. Schließlich geht es um die Abrechnung von Bergbaugebühren. Die Gebühren werden zwischen den Bergleuten und den Validierungsknoten aufgeteilt und abgerechnet.
Decred (DCR) folgt seit 2016 dem PoA-Konsensbildungsmechanismus.
Dieser Mechanismus ist einer der ältesten auf dem Gebiet. Es wurde 1999 eingeführt und soll entscheiden, ob ein Block im Blockchain-Netzwerk akzeptiert wird oder nicht. Jede Partei führt eine Berechnung durch und es hilft, eine Entscheidung zu treffen. Bei der Entscheidung geht es um die Transaktionsnachricht, die sie erhalten haben. Sobald alle Parteien mit ihren Berechnungen fertig sind, wird eine endgültige Entscheidung getroffen. Der PBFT-Mechanismus hängt von der Anzahl der Knoten ab. Die Anzahl der Knoten fungiert als Determinante, die das Vertrauen bestätigt. Genug Antworten von den Knoten machen die Transaktion zu einer gültigen und verifizierten.
Wie der Name schon sagt, hängt dieser Mechanismus von der Anzahl der verbrannten Münzen ab. Grundsätzlich ist die Wahrscheinlichkeit, ausgewählt zu werden, umso größer, je mehr Münzen verbrannt werden. Im Prinzip belohnt dieser Mechanismus das kurzfristige Opfer des Reichtums. Wenn man kurzfristig Münzen opfert, kann man den nächsten Block in der Kette abbauen. Es wird auf lange Sicht zu einem Aktivposten. Das Streben nach langfristigen Gewinnen zu belohnen, hält die Bergleute an den Projekten beteiligt. Es hilft auch, das Netzwerk zu erhalten.
Slim Coins and Counterparty verwendet PoB als Konsensbildungsmechanismus. Die Gegenpartei verwendet PoB, um eine Währung auf Kosten der anderen zu finanzieren. Beispielsweise erhalten die Teilnehmer XCP-Münzen als Gegenleistung für das Verbrennen von Bitcoins.
Es ist wichtig zu erwähnen, dass beim Brennen die Münzen an die Adressen der Esser gesendet werden. Dies sind nicht verbrauchbare Adressen, die verbrannte Münzen als Speicherzellen verwenden.
Nach diesem Mechanismus zur Konsensbildung wird einer Vielzahl von Schlüsselfaktoren Bedeutung beigemessen, die für die Wertschöpfung des Netzwerks eine Rolle spielen. Zu diesen Faktoren gehören die Gesamtausgaben in den letzten 30 Tagen, der Freizügigkeitsbetrag für die Erstellung von Blöcken und die Clusterbildung der Knoten. Lassen Sie uns dies in leicht verständliche Worte fassen. Die Knoten, die stärker gruppiert sind als die anderen, erhalten höhere Gewichte.
Der Nachweis der Wichtigkeit verbessert den bestehenden Mechanismus des Nachweises des Einsatzes. In PoI sind die Chancen auf Horten geringer. Da bei PoS nichts auf dem Spiel steht, besteht das Risiko, dass Benutzer langfristig verloren gehen.
Die XEM- oder New Economy-Bewegung folgt dem Beweis der Wichtigkeit. Für die Bereitstellung eines Einsatzes ist eine Mindestanforderung von 10.000 XEM erforderlich.
