Vargu ar yra blokų grandinės komponentų, kurie būtų svarbesni už algoritmus ir protokolus. Tikslesnė abiejų žodžių frazė būtų „jie yra blokų grandinės varikliai“. Kai 2009 m. pasauliui buvo pristatytas Bitcoin, tokie terminai kaip konsensuso protokolas tapo įprastesni visuomenei. Tik taip decentralizuotos sistemos gali susitarti dėl proceso vykdymo.
Pagrindinių terminų apibrėžimas
Pirmiausia, kas yra algoritmas? Kas yra protokolas? Algoritmas reiškia taisyklių arba procesų rinkinį, kurio reikia laikytis sprendžiant tokias problemas kaip skaičiavimai. Jie dažniausiai taikomi kompiuteriams, bet neapsiribojant.
Kita vertus, protokolas yra nustatyta tvarka arba taisyklių sistema, reglamentuojanti kažko įgyvendinimą. Konsensuso protokolas savo ruožtu yra skirtas valdyti, kas bet kuriuo metu turėtų būti blokų grandinėje. Svarbiausia, kas nustatoma, ar pridedamas blokas yra tas, dėl kurio susitaria visi tinklo mazgai. Sąvokos „konsensuso protokolas“ ir „konsensuso algoritmas“ gali būti vartojamos pakaitomis.
„Consensus Protocol“ / „Consensus Algorithm“.
Kaip buvo nustatyta, konsensuso protokolas atlieka pagrindinį vaidmenį nustatant, kurie blokai pridedami prie blokų grandinės. Būtent šis nustatymas pagal susitarimus tarp visų blokų grandinės tinklo mazgų yra vadinamas tinklu, patvirtinančiu operaciją.
Šis procesas yra būtinas blokų grandinėje, kuri veikia kaip decentralizuotų knygų sistema. Tai taip pat užtikrina blokų grandinės vientisumą, todėl aktoriui labai sunku apgauti ar įsilaužti į sistemą. Norint pakeisti bloką ir apgauti sistemą, reikia įveikti 51% atakos taisyklę. Tai labai mažai tikėtina, ypač bet kuriame dideliame blokų grandinės tinkle, nes vienu metu reikia valdyti tūkstančius kompiuterio mazgų. Tačiau tai nėra neįmanoma.
Pagrindiniai konsensuso protokolų tipai
Tačiau nėra vienodo sutarimo protokolo. Pati erdvė bėgant metams pasiekė milžiniškų naujovių ir pokyčių. Kiekvienas naujas konsensuso protokolas suteikia „blockchain“ ypatybes ir kartais pranašumą prieš ankstesnes „blockchain“ sistemas. Svarbiausia yra tai, kaip blokų grandinė išsprendžia 51% atakos pažeidžiamumą arba kaip pagerinti operacijos greitį. Žemiau pateikiami du pagrindiniai sutarimo protokolų tipai.
Darbo įrodymas
Darbo konsensuso įrodymo protokolas buvo pirmasis, kuris buvo naudojamas blokų grandinėje, nes buvo pirmosiose blokų grandinėse, tokiose kaip Bitcoin ir Litecoin. Protokolas skirtas patvirtinti operacijas skaičiuojant maišos reikšmes.
Norėdami apskaičiuoti maišos vertę, kalnakasys turi išspręsti sudėtingą kriptografinį galvosūkį. Proceso tikslas yra tam tikras maišos vertės galinių nulių skaičius. Skaičius, generuojantis maišos reikšmę su nurodytu maišos funkcijos galinių nulių skaičiumi, vadinamas nonce.
Konsensuso protokolas skirtas viešosioms knygoms be leidimo. Norint pasiekti konsensusą, sistemos mazgų skaičiavimo galia naudojama kriptografiniam galvosūkiui išspręsti ir maišoms generuoti.
Blokai yra išdėstyti tiesiškai, kiekvienas atstovauja operacijų grupei. Kiekviena bloko operacija yra patvirtinama ir pasirašoma skaitmeniniu būdu naudojant kiekvieno vartotojo privačius ir viešuosius raktus.
Negrąžinamas
PoW yra labai reiklus galios atžvilgiu. Pavyzdžiui, Bitcoin kasybos procesas sunaudoja daugiau energijos nei Argentinos Respublika. Kiti naujesni protokolai yra mažiau energijos ištroškę.
Įrodymas apie akcijų
Stato įrodymo protokolas taip pat yra vienas seniausių blokų grandinėje naudojamų. Ethereum, kuri yra antra pagal dydį blokų grandinė, pažymėjo geriausių žaidėjų, pasirinkusių protokolą, atsiradimą.
Skirtingai nei darbo įrodymas, kalnakasiai negeneruoja maišos. Norint patvirtinti operaciją, kiekvienam kalnakasiui priskiriamas blokas. Jie savo ruožtu turi atidėti tam tikrą savo kriptovaliutų dalį, kad galėtų pradėti patvirtinti. Procesas žinomas kaip statymas, todėl vadinamas statymo įrodymu. Sėkmingai patvirtinus operaciją, kalnakasiui suteikiama kriptovaliuta, kurią jie anksčiau buvo sumokėję, ir operacijos mokesčiai.
Patvirtinimą atliekantys kalnakasiai atrenkami pagal jų ekonominį akcijų paketą „blockchain“ tinkle. Tokiu būdu protokolas gali decentralizuoti kasybos centrus ir suteikti galimybę kiekvienam blokų grandinės dalyviui. Per didelis elektros suvartojimas yra ribotas.
Negrąžinamas
PoS padidina saugumo spragas. Užpuolikas turi valdyti šiek tiek daugiau nei 50 % visų mazgų, palyginti su 51 % PoW. Taip pat yra kyšininkavimo galimybė. Užpuolikas gali atšaukti aukos sandorį ir papirkti užpuolikus, kad patvirtintų sandorį.
Kiti Blockchain algoritmų ir protokolų naudojimo būdai
Nors konsensuso protokolai yra pagrindinis protokolų ir algoritmų taikymas blokų grandinėje, yra ir kitų naudojimo atvejų. Pirmoji – vykdant sandorius. Kripto prekybos algoritmai vykdo prekybos pavedimus naudodami automatizuotas prekybos instrukcijas. Instrukcijos yra iš anksto užprogramuotos ir skirtos atsižvelgti į svarbius kintamuosius, tokius kaip laikas, prekybos apimtis ir kainos.
Kitas algoritmų panaudojimas yra išmaniųjų sutarčių forma. Tai yra savarankiškai vykdomos sutartys tarp dviejų šalių ir yra įrašytos tiesiai į programos kodą. Jie yra būtini decentralizuotų finansų erdvėje, kuri šiuo metu yra pati ryškiausia erdvė blokų grandinėje. Ji yra atsakinga už žetonų kūrimą ir jų plataus masto naujoves, pvz., nepakeičiamus žetonus (NFT).
Atimti
Algoritmai ir protokolai yra bene svarbiausias kriptovaliutų aspektas. Jie sudaro elementariausių „blockchain“ operacijų stuburą.
Naudojant konsensuso protokolus, algoritmai ir protokolai nustato, kaip operacijos patvirtinamos dideliame decentralizuotų mazgų tinkle. Jie pagerina pačios blokinės grandinės saugumą ir apsaugo ją nuo klastojimo. Du pagrindiniai sutarimo protokolai – Darbo įrodymas ir Stato įrodymas – yra gerai paaiškinti. Yra daug daugiau, pavyzdžiui, erdvės įrodymas, prabėgusio laiko įrodymas ir kt.
Prekybos algoritmai ir išmaniosios sutartys yra kiti būdai, kuriais algoritmai yra gyvybiškai svarbūs blokų grandinėms. Tokios žinios yra labai svarbios kiekvienam, besidominčiam Blockchain technologija.
Šaltinis: https://crypto.news/algorithms-and-protocols-as-used-in-blockchain/