Algoritmi in protokoli, ki se uporabljajo v verigi blokov – crypto.news

Skorajda ni nobene komponente verige blokov, ki bi bila pomembnejša od algoritmov in protokolov. Bolj dokončna besedna zveza za oba bi bila „oni so motorji blockchaina“. Ko je bil Bitcoin predstavljen svetu leta 2009, so izrazi, kot je protokol soglasja, postali pogostejši v javnosti. To je edini način, da se decentralizirani sistemi dogovorijo o izvajanju procesa.

Opredelitev ključnih izrazov

Najprej, kaj je algoritem? Kaj je protokol? Algoritem se nanaša na niz pravil ali procesov, ki jih je treba upoštevati med postopkom reševanja problemov, kot so izračuni. Večinoma so uporabni v računalnikih, vendar ne omejeni nanje.

Protokol je po drugi strani določen postopek ali sistem pravil, ki urejajo izvajanje nečesa. Protokol soglasja naj bi urejal, kaj mora blockchain v vsakem trenutku vsebovati. Najpomembnejše od tega, kar se določi, je, ali je blok, ki se doda, tisti, s katerim se strinjajo vsa vozlišča v omrežju. Izraza soglasni protokol in konsenzni algoritem se lahko uporabljata zamenljivo.

Consensus Protocol/Consensus Algoritem 

Kot je bilo ugotovljeno, ima soglasni protokol ključno vlogo pri določanju, kateri bloki so dodani v verigo blokov. Prav ta določitev prek dogovorov vseh vozlišč v omrežju blockchain se imenuje omrežje, ki preverja transakcijo. 

Postopek je nepogrešljiv za blockchain, ki deluje kot sistem decentraliziranih knjig. To je tudi tisto, kar zagotavlja integriteto verige blokov, zaradi česar igralec zelo težko goljufa ali vdre v sistem. Če želite spremeniti blok in goljufati sistem, morate premagati pravilo 51 % napada. To je zelo malo verjetno, zlasti za katero koli večje omrežje blockchain, saj je treba hkrati nadzorovati na tisoče računalniških vozlišč. Vendar to ni nemogoče.

Glavne vrste konsenznih protokolov

Vendar tam ni enotnega soglasnega protokola. Sam prostor je skozi leta dosegel ogromne inovacije in spremembe. Vsak nov soglasni protokol daje blockchainu njegove značilnosti in včasih prednost pred prejšnjimi sistemi blockchain. Ključno med robovi je, kako blockchain rešuje 51-odstotno ranljivost napadov ali kako izboljšati hitrost transakcij. Spodaj sta dve glavni vrsti protokolov za soglasje.

Dokazilo o delu

Protokol soglasja o delu je bil prvi, ki je bil uporabljen v blockchainu, saj je bil v prvih verigah blokov, kot sta Bitcoin in Litecoin. Protokol deluje za potrjevanje transakcij z izračunom vrednosti hash. 

Za izračun hash vrednosti mora rudar rešiti težko kriptografsko uganko. Določeno število končnih ničel, ki jih najdemo v zgoščeni vrednosti, je tisto, na kar je namenjen proces. Število, ki generira zgoščeno vrednost z določenim številom končnih ničel v zgoščeni funkciji, se imenuje nonce.

Protokol soglasja je zasnovan za brezdovoljene javne knjige. Da bi dosegli soglasje, se računalniška moč vozlišč v sistemu uporabi za reševanje kriptografske uganke in ustvarjanje zgoščenk. 

Bloki so razporejeni linearno, vsak predstavlja skupino transakcij. Vsaka transakcija v bloku je potrjena in digitalno podpisana z uporabo zasebnih in javnih ključev vsakega uporabnika.

Slabost

PoW je zelo zahteven, kar zadeva moč. Postopek rudarjenja Bitcoin na primer porabi več energije kot Republika Argentina. Drugi novejši protokoli so v primerjavi z manj porabo energije.

Dokaz o deležu

Protokol proof of stake je tudi med najstarejšimi, ki se uporabljajo v blockchainu. Ethereum, ki je 2. največji blockchain, je zaznamoval pojav vrhunskih igralcev, ki so se odločili za protokol. 

Za razliko od dokazila o delu rudarji ne ustvarijo nobenih hashov. Za potrditev transakcije je vsakemu rudarju dodeljen blok. Po drugi strani morajo odložiti določen del svojega kripto imetja, da začnejo validirati. Postopek je znan kot vložek, od tod tudi ime proof of stake. Ob uspešni potrditvi transakcije se rudarju dodelijo kriptovalute, ki jih je predhodno vložil, in provizije za transakcije.

Rudarji, ki izvajajo validacijo, so izbrani glede na njihov gospodarski delež v omrežju blockchain. S tem lahko protokol decentralizira rudarske centre in vsakemu udeležencu v verigi blokov zagotovi priložnost za vlaganje. Prekomerna poraba električne energije je omejena.

Slabost

PoS povečuje varnostne ranljivosti. Napadalec mora nadzorovati nekaj več kot 50 % vseh vozlišč v primerjavi z 51 % v PoW. Obstaja tudi možnost napada podkupnine. Napadalec lahko razveljavi transakcijo žrtve in nato podkupi napadalce, da potrdijo transakcijo.

Druge uporabe algoritmov in protokolov v verigi blokov

Medtem ko so soglasni protokoli primarna uporaba protokolov in algoritmov v verigi blokov, obstajajo tudi drugi primeri uporabe. Prvi je pri opravljanju poslov. Algoritmi kriptotrgovine izvajajo naročila za trgovanje z uporabo avtomatiziranih navodil za trgovanje. Navodila so vnaprej programirana in zasnovana tako, da upoštevajo pomembne spremenljivke, kot so čas, obseg trgovine in cene.

Druga uporaba algoritmov je v obliki pametnih pogodb. So pogodbe med dvema strankama, ki se izvajajo sami in so zapisane neposredno v kodo programa. Nepogrešljivi so v prostoru decentraliziranih financ, ki je trenutno najbolj živahen prostor v blockchainu. Odgovoren je za ustvarjanje žetonov in njihovih obsežnih inovacij, kot so Non-Fungible Tokens (NFT)

Take Away

Algoritmi in protokoli so morda najpomembnejši vidik kriptovalut. Predstavljajo hrbtenico najosnovnejših operacij blockchain.

Prek soglasnih protokolov algoritmi in protokoli določajo, kako velike mreže decentraliziranih vozlišč potrjujejo transakcije. Izboljšajo varnost samega blockchaina in ga naredijo zaščitenega pred posegi. Dva glavna protokola za soglasje, Dokaz o delu in Dokaz o vlogi, sta dobro razložena. Obstaja veliko več, kot so Dokaz o prostoru, Dokaz o preteklem času itd.

Algoritmi trgovanja in pametne pogodbe predstavljajo druge načine, kako so algoritmi bistvenega pomena za verige blokov. Takšno znanje je ključnega pomena za vse, ki jih zanima tehnologija Blockchain.