Če bi bil Blockchain žival, bi bili soglasni protokoli njegovo okostje. Kot nepogrešljiv del vsakega decentraliziranega omrežja je protokol soglasja odgovoren za potrditev transakcij vseh vozlišč v omrežju. To se naredi z določitvijo veljavnosti dodanega bloka, s čimer se zagotovi, da so se vsa vozlišča strinjala.
Kaj so soglasni protokoli, ki temeljijo na kvorumu
Konsenzni protokoli, ki temeljijo na kvorumu, so bili v prostoru blockchain precej divji. Toda kaj so? Ali ponujajo kakšno prednost pred drugimi soglasnimi protokoli, ki ne temeljijo na sklepčnosti? Kako so nastopili?
Kvorum je izraz, ki se pogosto uporablja v decentraliziranih sistemih. Nanaša se na najmanjše število glasov, ki jih potrebuje porazdeljena transakcija, preden se dejanje lahko izvede v porazdeljenem sistemu. Konsenzni protokol je opredeljen kot sistem. urejanje dogajanja v določenem blockchainu v katerem koli trenutku.
Protokol soglasja, ki temelji na sklepčnosti, je protokol, pri katerem se pred odločitvijo o dodajanju blokov doseže minimalno število glasov.
Glavna razlika z drugimi konsenznimi protokoli
Vsi soglasni protokoli imajo eno osnovno zahtevo. Vsi udeleženci v vozliščih morajo sprejeti skupno odločitev, da sprejmejo ali zavrnejo dodajanje novega bloka. Vendar pa je postopek sprejemanja odločitve dodaten korak v skladu s protokoli, ki temeljijo na sklepčnosti.
Za soglasne protokole, ki temeljijo na sklepčnosti, udeleženci vozlišč izmenjujejo sporočila z dvema ključnima pobudama. Najprej je treba vsem vozliščem predlagati blok, kar lahko naredi samo vodja konsenza. Drugi je obveščanje omrežja, da se je udeleženec odločil in potrdil blok.
Konsenz je dosežen po tem, ko vodja predlaga blok in se večina udeležencev odloči in potrdi predlagani blok.
Prek konsenznih protokolov, ki ne temeljijo na kvorumu
Protokoli, ki temeljijo na sklepčnosti, se ponašajo z eno ključno veliko razliko v primerjavi s protokoli, ki ne temeljijo na sklepčnosti. To pomeni možnost nadaljevanja operacij, tudi če nekatera pravilna sodelujoča vozlišča ne uspejo ali delujejo zlonamerno.
Glavni razlog, zakaj soglasje ni nepomembno, je, da lahko pride do napake med prenosom sporočil in odločanjem vozlišč. Vzrok je lahko izpad električne energije ali zlonamerno vedenje, ki ima za posledico izgubljena ali zakasnjena sporočila.
Dopust takšne napake se imenuje bizantinska toleranca napak. Takšni protokoli lahko dopuščajo napake pri sesutju ali bizantinsko napako. Napake zrušitve so, ko se udeleženci ne odzovejo ali ne izvedejo nove operacije, ko se izvaja soglasje.
Bizantinska napaka se nanaša na neuspešnega udeleženca, ki bi lahko bil zlonamerni agent. Za takega agenta je značilen prikaz naključnega vedenja, ki se razlikuje od predpisanih protokolov in ukrepa.
Največje število zlonamernih vozlišč, ki jih je mogoče tolerirati v protokolu, ki temelji na kvorumu, je ⅓ vseh sodelujočih vozlišč v omrežju. Skupno število vključuje tako poštena kot zlonamerna vozlišča.
Učinkovitost protokolov, ki temeljijo na kvorumu
Za oceno učinkovitosti soglasnih protokolov, ki temeljijo na sklepčnosti, jih je treba razdeliti in analizirati v tri različne skupine.
Učinkovitost praktičnih bizantinskih protokolov, odpornih na napake (BFT).
Protokoli se imenujejo tako, ker praktično dosegajo dve ključni vprašanji. Optimizirajo komunikacijo in preverjanje pristnosti med udeleženci, hkrati pa uspejo ostati funkcionalni v okoljih, ki jih je težko sinhronizirati.
Vsa komunikacija je centralizirana na vodji, ki se imenuje primarni, vsi drugi udeleženci pa se imenujejo replike. Protokol spremembe pogleda se izvede, ko vodilno vozlišče odpove, pri čemer je naslednji udeleženec v krožni iztočnici novo primarno. Vsi udeleženci imajo ustrezno poznavanje vseh udeležencev in njihove podpise za boljše odločanje pri glasovanju.
Čeprav je protokol ponujal praktično rešitev za bizantinsko napako, je imel protokol veliko težavo z razširljivostjo. Da bi tolerirali zlonamerno vedenje, morajo vsi udeleženci poznati vse druge udeležence vozlišča in si izmenjati ogromno sporočil. Predstavlja računsko zapletenost pri izmenjavi sporočil.
Razširitev je tudi izziv, ker je dodajanje udeleženca skoraj nemogoče. Vsak udeleženec, ki za vedno odide, se šteje za zlonamernega akterja. Zelo živahni in dinamični ekosistemi veriženja blokov bi zelo hitro dosegli mejo ⅓ in povzročili propad protokola.
Izvajanje protokolov federativnega bizantinskega sporazuma
V skladu s protokolom zvezne bizantinske pogodbe (FBA) je quorum. razdeljen na več zveznih enot. To naredi tako, da ima več bizantinskih generalov, od katerih je vsak odgovoren za svoj del zbora. Omogoča znatno povečanje transakcij, znižanje transakcijskih stroškov in manjše število izmenjav sporočil.
V skladu s protokolom FBA ima vsako sodelujoče vozlišče možnost izbire, komu želi zaupati. Vsakemu zlonamernemu akterju povzroča težave, saj mora prepričati veliko število veljavnih vozlišč, da zlonamerna vozlišča vključijo na svoj seznam zaupanja vrednih.
FBA je z leti pridobil vse večjo priljubljenost in privabil velika imena blockchain. Najbolj opazna sta Ripple inc in Stellar. Napadi na Sybil so najbolj opazne grožnje, še bolj za verigo blokov Ripple. Obstoj edinstvenih seznamov vozlišč za validatorje ponuja dobro rešitev.
Učinkovitost delegiranega bizantinskega fault tolerantnega protokola
Delegirani bizantinski protokol, odporen na napake (dBFT) sledi istemu izvajalnemu slogu kot BFT. Vendar pa se razlikuje po centraliziranju soglasja v več udeležencih, s čimer se rešijo težave s razširljivostjo BFT. Protokol uporablja koncept ugleda za izbiro soglasnih udeležencev.
NEO je eden najboljših igralcev s protokolom dBFT. Njegova uporaba je bila precej umirjena zaradi možnosti nevarne varnostne grožnje. Zlonamerni vodja lahko izkoristi svoj protokol za spremembo pogleda za ustvarjanje determinističnega razcepa. Nato lahko ustvarijo 2 nova bloka z različnimi sporočili, pri čemer sta oba bloka veljavna in sprejeta s strani udeležencev, kar ustvari dve različni stanji v omrežju. Rešitev je, da zavržete vsa sporočila, ustvarjena pred spremembo pogleda.
Učinkovitost bizantinskega Fault Tolerantnega in delegiranega protokola dokazovanja vložka
Hibridni protokol, skrajšano kot BFT-dPoS, združuje visoko zmogljive protokole Proof of Possession z varnostjo protokolov BFT. V skladu s protokolom vsak imetnik žetona glasuje za proizvajalca blokov, pri čemer se kvalificira 21 vozlišč z največ glasovi. Vsak od 21 ima nato fiksne 0.5-sekundne časovne okvire za izdelavo blokov, pri čemer postopek poteka po abecedi.
EOSIO je eden od blokovnih verig, ki uporabljajo protokol. Ponaša se z izjemnimi dosežki, kot so zmožnosti 3000 transakcij na minuto in ravni varnosti BFT. Pomanjkljivost je omejitev na 21 ustvarjalcev blokov, pri čemer na glasovanje vplivajo sredstva v lasti. Omogoča trčenje za nadzor procesa.
Opomba avtorja
Konsenzni protokoli, ki temeljijo na sklepčnosti, so precej novejši v primerjavi s tistimi, ki niso sklepčni. Vendar pa imajo močan udarec, saj rešujejo vprašanje bizantinske napake in omogočajo delovanje, dokler zlonamerna vozlišča ne tvorijo večine omrežja.
Njihova zmogljivost se razlikuje glede na razred protokola v razpravi BFT ponuja velike težave z razširljivostjo, medtem ko FBA ponujajo nekaj dovzetnosti za napade Sybil.
dBFT rešujejo problem razširljivosti, vendar z ustvarjanjem izkoriščanja protokola za spremembo pogleda. BFT-dPoS ponuja tisto, kar bi lahko bile najboljše lastnosti, vendar predstavlja nadzor tveganja prek dogovarjanja. Vendar se pričakuje, da se bo uporaba protokolov, ki temeljijo na sklepčnosti, povečala, saj bo prostor dobil več inovacij.
Vir: https://crypto.news/the-performance-of-quorum-based-consensus-protocols-in-blockchain/