Konszenzus mechanizmus: PoW, PoS, PoI, PoB és társai

mecanisme de consens konszenzus mechanizmus kriptopénz hírek mycryptoption

Konszenzus mechanizmus: olvasóink többsége valószínűleg már hallott erről a fogalomról és azok általános céljairól is, ezért szeretnénk frissíteni az emlékeiteket a témáról azzal, hogy különféle konszenzus mechanizmus alternatívákat fogunk taglalni.

Proof of Work

A legelterjedtebb konszenzus mechanizmus Proof of Work (PoW), ez az, amelyet a Bitcoin is használ. A Proof of Work és a Bitcoin rövid és egyszerűsített magyarázata a következő: Proof of Work esetén számítási teljesítményt használnak fel a blokklánc biztosításához és új blokkok létrehozásához. Az úgynevezett „bányászok” megpróbálják kiszámítani a következő blokk hash-ét. Minden blokk fejlécet és tranzakciókat tartalmaz. Amikor egy bányász csomópontja új tranzakciókat kap a hálózaton belül, beépíti azokat a tényleges blokkba, és folytatja a hashelést.

Az első bányász, aki megtalálja a megfelelő megoldást blokk jutalomban részesül, amit Bitcoiban kap meg (a tényleges jutalom 12,5 BTC / blokk). Körülbelül 10 percenként jön létre új blokk. Az idővel egyre növekvő nehézségi szint miatt a bányászoknak sok feldolgozási energiára van szükségük, és a bányászat manapság valóban rengeteg villamosenergiát fogyaszt. Természetesen a Bitcoin energiafogyasztása sok kritikát váltott ki az utóbbi időben, ám a PoW-nak már vannak olyan alternatívái, amelyek sokkal kevesebb energiát fogyasztanak. Néha még mindig fennáll a kérdés, hogy más konszenzus mechanizmus megfelel-e ugyanazoknak a biztonsági előírásoknak, mint a Proof of Work.

Proof of Stake

Egy másik nagyon jól ismert konszenzusmechanizmus a Proof of Work után a Proke of Stake (PoS). A PoS egy alternatív módszer, amellyel a blokklánc hálózat el szeretné érni az elosztott konszenzust. A PoS esetén a következő blokk készítőjét általában a két leggyakoribb blokkválasztási változó egyikének segítségével választják ki: „Véletlenszerű blokkválasztás” és „Idő szerinti kiválasztás”. Ahogy a neve már sugallja, a „Véletlen blokkválasztás” esetén a következő blokk készítőjét véletlenszerűen választják ki egy olyan képlet alapján, amely összeadja a legalacsonyabb hash értéket a készítő tétjével.

Az „Idő szerinti kiválasztás” alkalmazásával meg kell szorozni azt az időtartamot, amely alatt az adott érmét nem költötték el, a tét méretével annak meghatározása érdekében, hogy ki legyen a következő blokk készítő. A Peercoin volt az első kriptovaluta, amely „idő szerinti kiválasztást” hajtott végre. A következő blokk készítő számlaegyenleg alapján történő kiválasztása nem lenne igazán jó ötlet, mert ebben az esetben a legmagasabb egyenleggel rendelkező emberek folyamatosan blokkot készítenének, és ez egy meglehetősen központosított rendszerhez vezetne. A Proof of Work konszenzus mechanizmus esetében blokk jutalomról is beszélünk, de a PoS-ben nincs blokk jutalom, és a blokk készítői csak az általuk aláírt blokk tranzakciós díjait kapják meg. A jó hír az, hogy a PoS sokkal kevesebb energiát fogyaszt, mint a Proof of Work, ezért a hamisítóknak nincs olyan nagy energiaköltsége, mint a PoW bányászainak. Minél több ember vesz részt és fut egy csomóponton, annál decentralizáltabb lesz a rendszer.

Nothing at stake

Az egyik legfőbb biztonsági hiba, amely valóban megtalálható a PoS-ben, a „nothing at stake” probléma: a „nothing at stake” probléma azon a tényen alapszik, hogy nincs szükség erőforrásokra és alternatív költségekre sem ahhoz, hogy valaki szavazzon egy bizonyos Proof of Stake blokkláncon. Mivel egy adott láncon a bányászat nem jár alternatív költségekkel, a bányászoknak nincs semmi letétbe helyezve (nothing at stake). Tehát a racionális bányászoknak egyszerűen az általuk látott összes versengő ágon kell bányásziuk, hogy maximalizálják a kapott bányászati ​​megtérülést.

Proof of Stake – Casper (Ethereum)

Mint valószínűleg a legtöbben már hallottátok, az Ethereum új „Casper” elnevezésű PoS konszenzus mechanizmus protokollt tervez beépíteni a blokkláncába. A cél az energiaintenzív PoW-bányászattól való eltávolodás. Természetesen ezt a váltást óvatosan kell végrehajtani annak érdekében, hogy az Ethereum ne kerüljön veszélybe. További biztonsági intézkedéseket kell figyelembe venni a PoS végrehajtása érdekében, például a fentiekben már említett „nothing at stake” probléma megoldását.

A Casperben az érvényesítők az ETH-nak egy részét fedezetként teszik le, és elkezdenek blokkokat érvényesíteni. Ezután részesedésük szerint arányosan jutalmazzák őket, de ha rosszindulatú módon cselekszenek, akkor büntetésként elveszítik az ETH-t. Ez az egyik fő különbség a és a többi PoS protokoll között: a rosszindulatú tetteket megbüntetik, és a potenciális támadóknak veszíteniük kell valamit, tehát nem tudnak úgy cselekedni, mint a „nothing at stake” esetében.

Delegated Proof of Stake

A PoS egy nagyon érdekes alternatív formája az úgynevezett „delegated proof of stake” (DPoS). A DPoS segítségével nem mindenki vehet részt közvetlenül az új blokkok létrehozásában, hacsak a közösség nem szavaz erre. Vess egy pillantást a Lisk példájára, hogy jobban megértsd a DPoS működését: A Lisk segítségével mindenki regisztrálhat egy bizonyos díjért cserébe. Ez viszont még nem jelenti azt, hogy részt vehet az új blokkok létrehozásának folyamatában. Ahhoz, hogy valaki aktív blokk készítő legyen, a közösségnek szavaznia kell (minden Lisk-felhasználó szavazhat és  valamennyit számít minden szavazat számlaegyenlegétől függően).

 Kizárólag a 101 legtöbb szavazatot kapott megbízott készíthet  új blokkokat. Minden aktív blokk készítő megbízott eldöntheti, hogy a jutalom hány százalékát fogja megosztani a szavazóival. Ez természetesen ösztönzi az embereket a szavazásra. A DPoS előnye egy demokratikusabb és hatékonyabb rendszer a konszenzus elérése érdekében. Összehasonlítva a Bitcoinnal és annak 10 perces átlagos blokkolási idejével, a Lisk jelenlegi blokkolási ideje csak 10 másodperc körül van, tehát mindössze 10 másodperc alatt egy új blokkot érvényesít.

Az egyik hátrány, amelyet ebben a rendszerben figyelembe kell venni, hogy a legtöbb fontos megbízott nagyobb csoportokat alkot, és arra kötelezi a szavazókat, hogy az egész csoportért szavazzanak a teljes jutalom elérése érdekében. Ha a felhasználó nem így tesz, akkor kevesebb jutalmat kap, ha nem szavazott az egész csoportra. Ezen eljárás eredménye csak gazdasági ösztönzést eredményez, de nem támogatja valójában a demokratikus rendszert.

Proof of Importance

A Proof of Importance (PoI) konszenzus mechanizmus nagyon hasonló a PoS-hez. Ezt a NEM vezette be. A PoI-vel az új blokkok elkészítését „betakarításnak” (harvesting) nevezik. A PoS-hez képest a fő előny a „fontossági pontszám” és egy olyan biztonsági rendszer, amely megakadályozza a „nothing at stake” problémát. A „fontossági pontszám” nem csak a felhasználó egyenlegét veszi figyelembe, hanem a tranzakciók gyakoriságát/viselkedését is, ami egy olyan végső eredményhez vezet, amely meghatározza az új blokk betakarításának esélyét. Ezzel a módszerrel a felhasználókat arra ösztönzik, hogy az érméket használják és  terjesszék ahelyett, hogy megtartanák őket.

Proof of Burn

A Proof of Burn (PoB) a PoW és a PoS alternatívája, amely magában foglalja bizonyos PoW-bányászott valuták „égetését” azáltal, hogy az érméket nem elkülthető (nem helyreállítható) címekre küldik. Ezeket a tranzakciókat a blokkláncon rögzítik, és a felhasználók jutalomban részesülnek ennek elvégzéséért. Ennek a módszernek az ösztönző mechanizmusa az, hogy arra motiválja a felhasználókat, hogy rövid távon feláldozzanak valamennyi valutát, és később profitálhassanak a PoB jutalmazási mechanizmusán keresztül, és ezzel hosszú távon kereshetnek.

Minél több valutát hajlandó elveszíteni a felhasználó az elején, annál nagyobb az esélye egy új blokk bányászására és a jutalom megszerzésére. A PoB előnye, hogy ez egy olyan projekt amihez hosszú távú elköteleződhetnek az emberek és amelyet a felhasználók valószínűleg elfogadnak, amikor részt vesznek a PoB tevékenységeiben.

Másrészt egy nagy hátrány például az a tény, hogy minél több pénzt tudsz „elégetni”, annál többet fogsz keresni, bár a pozitív eredményre nincs garancia, és ez csak gazdagabbá teszi az amúgy is gazdag embereket. Ezenkívül néhány PoW érme égetési folyamata energiapazarlásnak tekinthető (először villamos energiát használ fel a bányászathoz, aztán elégeti azokat, és használhatatlanná teszi őket). A Slimcoin a példa egy olyan érmére, amelyet a PoB  konszenzus mechanizmus által valósítottak meg.

Proof of Authority

A Proof of Authority (PoA) a PoS alternatív formája, amelyben az identitás és a jó hírnév számít tétként pénzbeli érték helyett. A PoA-val az érvényesítőket személyesen azonosítani kell a platformon, és szükséges, hogy személyazonosságuk valós legyen. A konszenzus mechanizmus ilyen formájával az érvényesítők felfedik személyazonosságukat az új blokkok elkészítésének jogáért cserébe, ami azt jelenti, hogy az összes előny, amelyet az érvényesítők tevékenységükből megszereznek, nyilvánosan látható, de a rosszindulatú tevékenységek is láthatóak. Ez jó ösztönző mechanizmusnak tekinthető az érvényesítők számára a hálózat hosszú távú biztonságának megőrzése érdekében, mivel minden cselekedetük és tevékenységük hírnevükhöz kapcsolódik.

Proof of Elapsed Time

A Proof of Elapsed Time (PoET) az Intel által bevezetett konszenzus mechanizmus. A PoET egy speciális CPU utasításkészletre támaszkodik, az úgynevezett Intel Software Guard Extensions (SGX)-re. Az SGX lehetővé teszi az alkalmazások számára a megbízható kódok védett környezetben történő futtatását. A PoW-hoz képest ez a konszenzus mechanizmus az elosztott konszenzus ugyanazon eredményét próbálja elérni anélkül, hogy energiaigényes bányászatot kellene végrehajtani.

A PoET a következőképpen működik:  a blokklánc-hálózatban számos csomópont van, amelyek véletlenszerű várakozási időt hoznak létre és elkezdenek várni. A legkisebb véletlenszerű várakozási idővel rendelkező csomópont új blokkot építhet be a blokkláncba, és a „kör” befejeződik. Ezután ezt a folyamatot megismétlik újra és újra, és minden körben egy másik csomópont új blokkot hoz létre. Ez hasonló munkafolyamat, mint a PoW, azzal a különbséggel, hogy nincs bányászati ​​tevékenység, és ennélfogva sokkal kevesebb villamosenergia-fogyasztás.

Proof of Capacity

A Proof of Capacity (PoC) úgy működik, hogy lehetővé teszi a bányászok számára a szabad merevlemez-hely felhasználását az új blokkok bányászatához és új blokkokba való beillesztéséhez. A bányászok még a tényleges bányászati ​​folyamat megkezdése előtt tárolhatják a lehetséges megoldások listáját a merevlemezeken.

Minél több szabad hely áll rendelkezésre, annál több megoldást lehet megtakarítani, és így nagyobb a esélye a cél hash megtalálására és egy új blokk bányászására. Attól függően, hogy mennyi szabad merevlemez-helyet bocsát rendelkezésre egy csomópont a hálózat számára, a jutalmakat arányosan fizetik natív pénznem formájában. A Filecoin, a Storj és a Burstcoin olyan blokklánc  projektek, amelyek konszenzus mechanizmusként használják a PoC-t.

Tendermint

A Tendermint bizánci hibatűrő (BFT) blokkláncok építésének protokolljának tekinthető. Két fő műszaki összetevőből áll: „A blokklánc konszenzusos motorból és egy általános alkalmazás interfészből. A Tendermint Core elnevezésű konszenzusos motor biztosítja, hogy ugyanazokat a tranzakciókat minden gépen azonos sorrendben rögzítsék.

Az Application BlockChain Interface (ABCI) elnevezésű felhasználói felület lehetővé teszi a tranzakciók feldolgozását bármilyen programozási nyelven. Más blokklánc és konszenzusos megoldásoktól eltérően, amelyek beépített állapotautomatákba vannak csomagolva (például egy képzeletbeli kulcsérték-tároló vagy egy furcsa szkriptnyelv), a fejlesztők a Tendermintet használhatják a BFT állapotautomaták gépi replikációjához bármilyen programozási nyelven írt alkalmazásokkal, és olyak környezetben, ami a fejlesztéshez megfelelő. A Tendermintet használó projektpélda a Cosmos.

Érdekelnek a kriptopénzek? Ne maradj le a legérdekesebb infókról, csatlakozz hozzánk a lenti elérhetőségeken!

 KezdőknekKözösség Egyéb
 Bitcoin Útmutató Likeolj minket Facebookon! Legfrissebb Hírek
Ethereum Útmutató Csatlakozz Discord-on! Videók
 Kripto Szótár Kövess minket Youtuben is! Altcoinok

Tetszik a tartalom? Hívj meg minket egy kávéra! 

Útmutatóink, tanulmányaink és minden tartalmunk teljesen ingyenes! Affiliatekből és támogatásokból tartjuk fent az oldalt. Ha szeretnél te is hozzájárulni, hogy az oldal továbbra is fennmaradjon és minőségi tartalmat közvetítsen, akkor támogass minket egy kávé árával kriptóban.

BTC: bc1qp2ux3zjszpnlq8nhylek4nqkgk6ku4cm7er4tt

ETH: 0xbeCf9703c70e0A08096C41E4c86A1C75043d8135

Még több cikk