Основные виды алгоритмов достижения консенсуса в блокчейнах

Приветствуем Вас на блоге о криптовалютах BitBetNews.

На нашем сайте, вы сможете найти актуальную информацию о сфере криптовалют и примыкающим к ним технологиям. Если вы новичок, то специально для вас мы разработали раздел “Новичкам”, в котором каждый сможет найти ответы на свои вопросы. В данной статье, мы хотим представить вам самые используемые алгоритмы достижения консенсуса в криптовалютах.

Что такое алгоритмы консенсуса

В основе каждой криптовалюты заложен блокчейн, основную работу которого контролирует механизм достижения консенсуса. Задача данного механизма (алгоритма) заключается в корректной записи информации в блокчейн, а также в обеспечении безопасной и эффективной работе сети криптовалюты.

Вы наверняка знаете, что данные о транзакциях в криптовалютах записываются в блокчейн, после чего не могут быть изменены. Проверку достоверности данных транзакций выполняет как раз механизм консенсуса. Особенностью данного принципа заключается в том, что подтверждение информации из каждой транзакции должно обеспечиваться 51% участников в сети.

Какие бывают алгоритмы консенсуса

На данный момент, нам известно 9 алгоритмов (методов) достижения консенсуса. Каждый из них имеет свою плюсы и минусы, но среди них есть 5 представителей, которые применяются в криптовалютах чаще всего. Для полноты картины, мы перечислим все методы, которые встречали при написании наших обзоров блокчейн проектов. Итак:

• Proof of Work (PoW);

• Proof of Stake (PoS);

• Delegated Proof of Stake (DPoS) – используется в Steemit, EOS, Bitshares;

• Leased Proof of Stake (LPoS) – используется в Waves;

• Proof of Importance (PoI) – используется в NEM;

• Proof of Authority (PoA);

• Proof of Capacity (PoC);

• BFT – используется в Ripple и Stellar;

• DAG – используется в IOTA.

Из всех этих методов достижения консенсуса, наиболее популярными среди криптовалют, являются Proof of Work и Proof of Stake. Давайте уже наконец-то разберем все эти понятия.

Кратко о каждом алгоритме

Метод Proof of Work или как его еще называют “доказательство выполнения работы” – это самый первый алгоритм достижения консенсуса, который начал использоваться в криптовалютах. Поэтому, его используют такие криптовалюты как Bitcoin, Litecoin и Ethereum. Суть данного алгоритма заключается в проведении сложных вычислительных процессов с помощью компьютерного оборудования.

Процесс, который приводит к решению данных вычислений, называется майнингом.

>>>Читай также: Что такое майнинг

Данный алгоритм имеет свои плюсы и минусы. К плюсам можно отнести его надежность и проверку временем, а к минусам затрату большого количества электроэнергии. Но, при использовании данного метода достижения консенсуса, не исключается возможность захвата сети с помощью 51% атаки.

Метод Proof of Stake или “доказательство владения доли” – это 2-й по популярности алгоритм, который используется в таких криптовалютах как Peercoin и Decred. Но, в будущем его хочет начать использовать криптовалюта Ethereum. По сравнению с алгоритмом Proof of Work, алгоритм Proof of Stake является более энергоэффективным и может быть надежным. Мы говорим может быть, так как PoS еще не реализован ни в одном крупном проекте.

Суть работы данного вида майнинга заключается в том, что пользователю не нужно использовать вычислительные мощности для того, чтобы получить новые монеты. Для этого, ему необходимо внести в сеть часть своих монет или так называемую долю, которые будут служить для проведения транзакций. Вознаграждение за подтверждение новых блоков в сети предоставляется тому участнику, который “заморозил” большую сумму или уже длительное время держит свои средства в сети. Такой подход помогает построить длительные отношения участника с сетью.

При использовании PoS снижается риск атаки 51%, так как делает его экономически не выгодным. Ведь, в случае атаки случится обвал курса криптовалют, а злоумышленник, который будет держать более половины монет – станет самой большой жертвой.

>>>Читай также: Что такое майнинг ферма

Метод Delegated Proof of Stake или “делегированное доказательство доли” также достаточно популярный алгоритм достижения консенсуса, так как используется в известных и высоко капитализированных проектах. Но, он является не совсем децентрализованным и сейчас вы поймете почему.

Суть данного алгоритма заключается в том, что право подтверждения блоков передается определенной группе людей, которые выбираются с помощью голосования. Эти голосования проводятся регулярно, поэтому группа подтверждающих узлов (нодов) изменяется часто, что дает стимул валидаторам быть честными, чтобы их выбрали повторно.

Метод Leased Proof of Stake или “арендованное доказательство доли”. Суть данного алгоритма заключается в том, что пользователь (узел) имеющий на своем балансе небольшое количество монет может передать их в аренду другому пользователю (узлу) для того, чтобы увеличить его “вес” в общей сети. Таким образом, после получения вознаграждения узел подтвердивший блок выплатит вознаграждение арендатору, который предоставил свои монеты в процентном соотношении с вложенной долей.

Метод Proof of Importance или “доказательство важности” очень похож на алгоритме PoS, но для определения подтверждающего узла учитывается не только количество монет на его кошельку, а и его активность. Для того, чтобы стать подтверждающим узлом, пользователь должен использовать сеть по назначению и совершать транзакции, а не просто хранить монеты на кошельке. Также, берется в учет и время проведенное в сети. По мнению разработчиков сети, такой подход дает больше информации о “полезном” члене сети.

Метод Proof of Authority или “доказательство авторитетом” предназначен для использования в централизованных сетях, где есть конкретный регулятор деятельности. Поэтому, его использование можно наблюдать в компаниях. Суть данного алгоритма заключается в том, что подтвердить блок может только наделенный такой возможностью узел в сети, это могут быть директора компаний или начальники локальных отделений.

Последний метод, на которой мы обратим ваше внимание будет метод Proof of Capacity или его еще часто называют Proof of Space. Для получения вознаграждения за подтверждения блока, узел т.е. пользователь должен предоставить свободное место на своем жестком диске. Количество выделенного жесткого диска напрямую влияет на его “вычислительную мощность”.

Вывод

Вот такими являются 7 самых популярных алгоритма консенсуса. О методе DAG или направленном циклическом графе, вы сможете больше узнать в нашей статье о криптовалюте IOTA. Ну а о технологиях применяемых в криптовалюте Stellar, которая использует алгоритм BFT, вы можете прочитать здесь.