Wat is een Blockchain-consensusalgoritme? – Cryptopoliet

Elk gecentraliseerd systeem, zoals een database met essentiële informatie over huwelijksvergunningen in een rechtsgebied, vereist een gecentraliseerde beheerder met de bevoegdheid om de database te onderhouden en te bewaren. Het is de verantwoordelijkheid van de centrale autoriteit, die uiteindelijk verantwoordelijk is voor het bijhouden van een nauwkeurige administratie, om eventuele wijzigingen aan te brengen, zoals het toevoegen, verwijderen of bijwerken van namen van degenen die aan de vereisten voor bepaalde vergunningen hebben voldaan.

Openbare blockchains die gedecentraliseerd en zelfregulerend zijn, kunnen op wereldschaal functioneren zonder centrale autoriteit. Een groot aantal individuen draagt ​​hieraan bij door te helpen valideren en authenticeren blockchain-gebaseerde transacties door middel van block mining.

Blockchain-consensusalgoritme

Blockchain-technologie verandert snel de manier waarop we omgaan met gegevens en de financiële wereld. Een van de belangrijkste componenten die blockchain-systemen betrouwbaar en veilig maken, is het consensusalgoritme. In dit artikel zullen we onderzoeken wat een blockchain-consensusalgoritme is en hoe het werkt.

Een consensusalgoritme is een reeks regels die door alle deelnemers aan een blockchain-netwerk worden gevolgd om overeenstemming te behouden over de status van het gedeelde grootboek. Het is het mechanisme dat ervoor zorgt dat alle nodes in het netwerk hetzelfde zicht op de data hebben en dat transacties op een veilige en decentrale manier worden gevalideerd en toegevoegd aan de blockchain.

Soorten blockchain-consensusalgoritmen

Blockchain-consensusalgoritmen hebben een lange en gevarieerde geschiedenis. De vroegste incarnatie van proof-of-work (PoW) werd gebruikt om Bitcoin te beveiligen, waarbij Satoshi Nakamoto het concept in 2008 introduceerde. Andere consensusalgoritmen zoals Proof-of-Stake (PoS) en Delegated Proof-of-Stake (DPoS) zijn sindsdien ontstaan ​​en bieden alternatieven voor PoW. Elk van deze algoritmen biedt duidelijke voor- en nadelen, waardoor ontwikkelaars verschillende opties hebben bij het selecteren van een consensusmechanisme voor hun blockchain. Uiteindelijk is elk consensusalgoritme uniek voor het netwerk dat het gebruikt, en het selecteren van het juiste algoritme kan een grote impact hebben op zowel de snelheid als de veiligheid van een cryptocurrency-netwerk. Enkele van de meest gebruikte consensusalgoritmen zijn:

-Proof-of-Work (PoW)

-Proof-of-Stake (PoS)

- Gedelegeerd Proof-of-Stake (DPoS)

-Bewijs van geschiedenis (PoH)

-Byzantijnse fouttolerantie (BFT)

-Gerichte Acyclische Grafiek (DAG)

Proof-of-Work (PoW)

Proof-of-Work is een consensusalgoritme dat voor het eerst werd geïntroduceerd met de creatie van Bitcoin in 2009. Het is ontworpen om rekenintensief te zijn, waarbij knooppunten complexe wiskundige berekeningen moeten uitvoeren om transacties te valideren en toe te voegen aan de blockchain. Het eerste knooppunt dat de berekening oplost en de juiste oplossing vindt, wordt beloond met een bepaald aantal tokens of cryptocurrency.

Het rekenwerk dat door de knooppunten wordt uitgevoerd, wordt mijnbouw genoemd. Het proces van mining helpt de veiligheid van het netwerk te waarborgen door het voor een enkel knooppunt moeilijk te maken om de gegevens op de blockchain te manipuleren. Het idee achter Proof-of-Work is dat hoe meer rekenkracht er aan het netwerk wordt toegevoegd, hoe veiliger het wordt.

Proof-of-Work is een zeer veilig en betrouwbaar consensusalgoritme, maar heeft verschillende nadelen. Het vereist een grote hoeveelheid rekenkracht en energie, wat duur en milieubelastend kan zijn. Bovendien kan het mijnbouwproces traag en inefficiënt zijn, wat leidt tot trage transactietijden en hogere kosten. Cryptocurrencies die PoW gebruiken, zijn onder andere Bitcoin (BTC), dogecoin (DOGE), Litecoin (LTC), Monero (XMR) en Zcash (ZEC).

Proof-of-Stake (PoS)

Proof-of-Stake is een nieuwer consensusalgoritme dat is ontwikkeld als alternatief voor Proof-of-Work. In plaats van nodes te verplichten om complexe berekeningen uit te voeren, vertrouwt Proof-of-Stake op nodes die een bepaald aantal tokens of cryptocurrency als onderpand hebben. Dit onderpand wordt gebruikt om transacties te valideren en toe te voegen aan de blockchain.

Het validatieproces in Proof-of-Stake is veel sneller en energiezuiniger dan Proof-of-Work. Knooppunten worden willekeurig geselecteerd om transacties te valideren, en hoe meer tokens ze bevatten, hoe groter de kans dat ze worden geselecteerd. Dit stimuleert knooppunten om meer tokens vast te houden en de beveiliging van het netwerk te behouden.

Proof-of-Stake is een veelbelovend alternatief voor Proof-of-Work, maar het is niet zonder nadelen. Sommige mensen beweren dat het minder veilig is dan Proof-of-Work, omdat het validatieproces niet zo gedecentraliseerd is. Er is ook de mogelijkheid dat een enkele entiteit een groot percentage tokens bezit, wat zou kunnen leiden tot centralisatie van het netwerk. Sommige cryptocurrencies die een bewijs van inzet gebruiken, zijn dat wel Ethereum (ETH), Tezos (XTZ), EOS (EOS), en Cardano (AD).

Gedelegeerde Proof-of-Stake (DPoS)

Delegated Proof-of-Stake is een variant van Proof-of-Stake die is ontwikkeld om enkele van de uitdagingen aan te pakken die gepaard gaan met het standaard Proof-of-Stake-algoritme. In DPoS worden knooppunten geselecteerd om transacties te valideren en toe te voegen aan de blockchain op basis van het aantal stemmen dat ze ontvangen van andere knooppunten in het netwerk. Het idee achter DPoS is dat de knooppunten met de meeste stemmen het meest vertrouwd en betrouwbaar zijn en daarom verantwoordelijk zouden moeten zijn voor het valideren van transacties.

DPoS is een snel en efficiënt consensusalgoritme, omdat er slechts een klein aantal knooppunten nodig is om transacties te valideren. Het wordt echter ook als minder veilig beschouwd dan Proof-of-Work of Proof-of-Stake, aangezien de selectie van validerende nodes gebaseerd is op het aantal stemmen dat ze ontvangen, in plaats van op de hoeveelheid rekenkracht of tokens die ze ontvangen. uitstel. Sommige DPoS-crypto's zijn Tron (TRX), EOS (EOS) en Steem (STEEM)

Bewijs van geschiedenis (PoH)

Proof-of-History (PoH) is een consensusalgoritme dat een alternatief probeert te bieden voor traditionele blockchain-technologieën. Door tijd zelf in de blockchain op te nemen, is Proof-of-History (PoH) een consensusmechanisme dat de belasting van netwerkknooppunten tijdens blokverwerking vermindert. Knooppunten hebben hun eigen interne klokken, die worden gebruikt om tijd en gebeurtenissen te valideren. Proof-of-History bevindt zich nog in de beginfase van ontwikkeling en wordt nog niet veel gebruikt in de cryptocurrency-industrie. Het Proof of History-algoritme wordt alleen gebruikt op de Solana-blockchain. Hierdoor is het netwerk extreem schaalbaar en verwerkt het tot 60,000 transacties per seconde.

Byzantijnse fouttolerantie (BFT)

BFT-consensusalgoritmen zijn ontworpen om consensus te bereiken in een blockchain-netwerk, zelfs als sommige knooppunten onbetrouwbaar zijn of kwaadaardig handelen. Ze worden vaak gebruikt in toegestane blockchain-netwerken, waar alle knooppunten bekend en vertrouwd zijn, in tegenstelling tot openbare blockchain-netwerken waar knooppunten anoniem en niet-vertrouwd zijn.

Het meest populaire BFT-consensusalgoritme heet Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). PBFT werkt door een aangewezen leiderknooppunt te hebben, bekend als een primair, dat verantwoordelijk is voor het verzamelen en uitzenden van transacties naar alle andere knooppunten in het netwerk. Elk knooppunt in het netwerk verifieert de transacties en stuurt een bericht naar de primaire om de transacties goed te keuren of af te wijzen. Zodra meer dan tweederde van de nodes de transacties heeft goedgekeurd, kan de primary de transacties aan de blockchain toevoegen.

Bewijs van belang

Bewijs van belangrijkheid is een methode om de bijdrage van een knooppunt aan een cryptocurrency-netwerk te valideren en het recht te verdienen om nieuwe blokken te genereren. Een voordeel van PoI ten opzichte van andere consensusalgoritmen is dat het een meer rechtvaardige verdeling van beloningen in het netwerk mogelijk maakt. In tegenstelling tot PoW, dat nodes uitsluitend beloont op basis van hun rekenkracht, of PoS, dat nodes uitsluitend beloont op basis van het aantal tokens dat ze hebben, houdt PoI rekening met een verscheidenheid aan factoren die bijdragen aan de algehele gezondheid en het welzijn van het netwerk. .

Waarom cryptocurrencies consensusmechanismen gebruiken

Cryptocurrencies hebben consensusalgoritmen nodig om ervoor te zorgen dat het netwerk veilig, betrouwbaar en betrouwbaar is. Consensusalgoritmen stellen netwerkknooppunten in staat overeenstemming te bereiken over de geldigheid van transacties, zodat alle deelnemers het eens zijn over de status van de blockchain. Dit helpt dubbele uitgaven, kwaadaardige activiteiten en andere beveiligingsproblemen op een cryptocurrency-netwerk te voorkomen. Het zorgt er ook voor dat transacties snel en efficiënt worden verwerkt, zodat ze tijdig kunnen worden bevestigd. Ten slotte helpen consensusalgoritmen gebruikers te stimuleren om betrokken te blijven bij het netwerk door beloningen te bieden voor het valideren van transacties of het onderhouden van hun knooppunten.

Bottomline

Samengevat, het blockchain-consensusalgoritme is een hoeksteen van blockchain-technologie en vormt de basis van vertrouwen en veiligheid waarop het hele blockchain-ecosysteem is gebouwd. Het is verantwoordelijk voor het verifiëren van transacties, het maken van nieuwe blokken en het handhaven van de consensus tussen knooppunten in het netwerk. Met zijn gedecentraliseerde en sabotagebestendige aard biedt het consensusalgoritme vertrouwen en transparantie aan de gebruikers van de blockchain. De innovatie en evolutie van blockchain-consensusalgoritmen gaat door, terwijl ontwikkelaars proberen algoritmen te creëren die energiezuiniger, schaalbaarder en veiliger zijn. Het is een constant evoluerend veld, dus we kunnen de komende jaren veel opwindende vorderingen verwachten.