Туториал
4 августа 2024г.
Самые распространенные механизмы консенсуса блокчейна
Чтобы блокчейн оставался безопасным и надежным, а главное децентрализованным, его работой управляют разные участники сети. Для этого они используют набор правил, который называется механизм консенсуса. Все знают Proof-of-Stake и Proof-of-Work, на основе которых существует большая часть криптовалют. Но на этом список алгоритмов не заканчивается.
CRYPTUS MEDIA собрали самые популярные механизмы — принцип действия, преимущества, и недостатки, примеры монет.
CRYPTUS MEDIA собрали самые популярные механизмы — принцип действия, преимущества, и недостатки, примеры монет.
Что такое механизм консенсуса
Механизм консенсуса — это алгоритм, который помогает достичь согласия между всеми участниками сети о состоянии блокчейна и правилах его работы. Протокол делает платформу надежной и безопасной, у нее нет единого центрального администратора и все решения принимают пользователи совместно. Доверие к криптовалюте поддерживается благодаря прозрачности консенсусной системы и всех транзакций.
Блокчейн представляет собой цифровую базу данных, в которой хранится информация о транзакциях. Она записана в виде связанных блоков. Подробнее о технологии рассказали здесь.
Для чего нужен механизм консенсуса:
Блокчейн представляет собой цифровую базу данных, в которой хранится информация о транзакциях. Она записана в виде связанных блоков. Подробнее о технологии рассказали здесь.
Для чего нужен механизм консенсуса:
- Дополнительная безопасность. Платежи нельзя вернуть, а записи невозможно подделать. Никто в сети не обладает такой силой, чтобы изменить транзакции или добавить фальшивые блоки в систему. Это защищает от обмана и атак.
- Синхронизация пользователей. Все участники имеют доступ к единой, неизменной версии данных, а чтобы принять решение о легальности операции, нужно согласие большинства.
- Вознаграждение за участие в работе сети. В протоколе заложены правила, по которым майнеры, валидаторы и другие виды узлов в блокчейне зарабатывают монеты.
Существует много разных алгоритмов достижения консенсуса. Они имеют свои уникальные преимущества и недостатки, подходят для разных целей и типов блокчейнов. Протоколы отличаются между собой по уровню безопасности, масштабируемости и количеству потребляемой энергии.
Proof-of-Work (PoW)
Как переводится на русский: Доказательство работы
Принцип действия: Самый первый и довольно распространенный консенсус. Работает с биткоином и другими популярными криптовалютными сетями. Основан на майнинге — решении сложных математических задач за определенный отрезок времени для создания новых блоков в блокчейне. Так участники сети получают вознаграждение в виде произведенных монет. Чтобы вовремя справиться с головоломкой, нужны мощные компьютерные системы. В этом и заключается работа, которая стала основой консенсуса.
Для добавления каждого блока в блокчейн требуются все более производительные компьютеры и больше электроэнергии, так как новая запись содержит информацию обо всех предыдущих транзакциях. В результате майнинг негативно влияет на экологическую обстановку в мире. Плюс процесс означает серьезные экономические затраты для майнеров, которые оборудуют майнинговые фермы в регионах, где свет стоит дешевле.
Примеры криптовалют: Bitcoin, Litecoin, Monero, Dogecoin.
Принцип действия: Самый первый и довольно распространенный консенсус. Работает с биткоином и другими популярными криптовалютными сетями. Основан на майнинге — решении сложных математических задач за определенный отрезок времени для создания новых блоков в блокчейне. Так участники сети получают вознаграждение в виде произведенных монет. Чтобы вовремя справиться с головоломкой, нужны мощные компьютерные системы. В этом и заключается работа, которая стала основой консенсуса.
Для добавления каждого блока в блокчейн требуются все более производительные компьютеры и больше электроэнергии, так как новая запись содержит информацию обо всех предыдущих транзакциях. В результате майнинг негативно влияет на экологическую обстановку в мире. Плюс процесс означает серьезные экономические затраты для майнеров, которые оборудуют майнинговые фермы в регионах, где свет стоит дешевле.
Примеры криптовалют: Bitcoin, Litecoin, Monero, Dogecoin.
Proof-of-Stake (PoS)
Как переводится на русский: Доказательство доли
Принцип действия: Этот алгоритм используется чаще других. Тех, кто участвует в процессе создания блоков в блокчейне, называют валидаторами, а саму процедуру проверки — стейкингом. Участники на время замораживают свои активы при помощи смарт-контракта, проверяют транзакции и добавляют записи в сеть. За это они получают вознаграждение с комиссий, которые платят другие пользователи за операции. Чем больше криптовалюты застейкано, то есть внесена значительная доля, тем выше шанс получить награду.
Консенсусу PoS нужно значительно меньше энергозатрат, чем PoW. Но из-за того, что валидаторов выбирают по количеству вложенных активов, участники беспокоятся о потере централизации.
Примеры криптовалют: Ethereum, Cardano, Avalanche, Polkadot.
Принцип действия: Этот алгоритм используется чаще других. Тех, кто участвует в процессе создания блоков в блокчейне, называют валидаторами, а саму процедуру проверки — стейкингом. Участники на время замораживают свои активы при помощи смарт-контракта, проверяют транзакции и добавляют записи в сеть. За это они получают вознаграждение с комиссий, которые платят другие пользователи за операции. Чем больше криптовалюты застейкано, то есть внесена значительная доля, тем выше шанс получить награду.
Консенсусу PoS нужно значительно меньше энергозатрат, чем PoW. Но из-за того, что валидаторов выбирают по количеству вложенных активов, участники беспокоятся о потере централизации.
Примеры криптовалют: Ethereum, Cardano, Avalanche, Polkadot.
Proof-of-Action (PoA)
Как переводится на русский: Доказательство действия
Принцип действия: Это совокупность консенсусов Proof-of-Stake и Proof-of-Work. В PoA-системе список участников обычно предварительно одобрен, они имеют определенные роли. Сначала майнеры находят математические решения с помощью компьютерного оборудования. После этого сеть начинает действовать на основе Proof-of-Stake и валидаторы подтверждают создание нового блока в блокчейне. В конце майнеры и валидаторы делят между собой вознаграждение за созданный блок.
Валидаторы в этом консенсусе также выбираются рандомно, и больше шансов у тех участников, которые обладают наибольшим количеством монет. Протокол подразумевает четкий и последовательный порядок действий, отсюда и название.
Примеры криптовалют: Decred, Espers
Принцип действия: Это совокупность консенсусов Proof-of-Stake и Proof-of-Work. В PoA-системе список участников обычно предварительно одобрен, они имеют определенные роли. Сначала майнеры находят математические решения с помощью компьютерного оборудования. После этого сеть начинает действовать на основе Proof-of-Stake и валидаторы подтверждают создание нового блока в блокчейне. В конце майнеры и валидаторы делят между собой вознаграждение за созданный блок.
Валидаторы в этом консенсусе также выбираются рандомно, и больше шансов у тех участников, которые обладают наибольшим количеством монет. Протокол подразумевает четкий и последовательный порядок действий, отсюда и название.
Примеры криптовалют: Decred, Espers
Proof-of-Authority (PoA)
Как переводится на русский: Подтверждение полномочий
Принцип действия: Участники сети, которые участвуют в создании блоков, отбираются по репутации и авторитету, а не по вычислительной мощности или размеру инвестиций в токен. Группу валидаторов в этом алгоритме консенсуса одобряют другие пользователи. Плюс избранные должны раскрыть личность, потому что в случае мошенничества они могут быть удалены из блокчейна. При этом вкладывать свои активы в стейкинг не требуется, достаточно иметь необходимые полномочия.
Часто валидаторами становятся стратегические партнеры или компании, которые заинтересованы в долгосрочном развитии проекта и готовы раскрыть свои личные данные ради обеспечения прозрачности. Однако дополнительно многие блокчейны PoA также требуют значительных финансовых вложений от валидаторов, чтобы снизить риск мошенничества и стимулировать повышение курса монеты. Группу обычно набирают небольшую, до 25 человек. Proof-of-Authority больше предназначен для частных блокчейнов.
Примеры криптовалют: JPMCoin, VeChain, TomoChain.
Принцип действия: Участники сети, которые участвуют в создании блоков, отбираются по репутации и авторитету, а не по вычислительной мощности или размеру инвестиций в токен. Группу валидаторов в этом алгоритме консенсуса одобряют другие пользователи. Плюс избранные должны раскрыть личность, потому что в случае мошенничества они могут быть удалены из блокчейна. При этом вкладывать свои активы в стейкинг не требуется, достаточно иметь необходимые полномочия.
Часто валидаторами становятся стратегические партнеры или компании, которые заинтересованы в долгосрочном развитии проекта и готовы раскрыть свои личные данные ради обеспечения прозрачности. Однако дополнительно многие блокчейны PoA также требуют значительных финансовых вложений от валидаторов, чтобы снизить риск мошенничества и стимулировать повышение курса монеты. Группу обычно набирают небольшую, до 25 человек. Proof-of-Authority больше предназначен для частных блокчейнов.
Примеры криптовалют: JPMCoin, VeChain, TomoChain.
Proof-of-History (PoH)
Как переводится на русский: Доказательство истории
Принцип действия: Блокчейн отслеживает исторический порядок событий в составе операции. С помощью этого механизма с криптологическими часами в каждую запись добавляется временная метка, которую нельзя изменить. И это доказывает, что конкретная транзакция действительно произошла в указанный момент. Поэтому валидатор не ждет ответа от других узлов, а сам может проверить и подтвердить данные.
Достижение консенсуса Proof-of-History используется только в сети Solana, за счет чего операции проводятся очень быстро. Другие криптопроекты пока не используют историю событий в алгоритме своей работы.
Генерировать временную метку для каждого блока в консенсусе PoH помогает функция проверяемой задержки (VDF). Этот протокол специально спроектирован таким образом, чтобы использовать минимум времени и памяти и обезопасить сеть от нападок злоумышленников, которые пытаются изменить записи. Как только блок попадает в блокчейн, он считается завершенным и необратимым. Результат одной транзакции вносится в начальные данные следующей, что помогает отслеживать полную хронологию переводов.
Примеры криптовалют: Solana
Принцип действия: Блокчейн отслеживает исторический порядок событий в составе операции. С помощью этого механизма с криптологическими часами в каждую запись добавляется временная метка, которую нельзя изменить. И это доказывает, что конкретная транзакция действительно произошла в указанный момент. Поэтому валидатор не ждет ответа от других узлов, а сам может проверить и подтвердить данные.
Достижение консенсуса Proof-of-History используется только в сети Solana, за счет чего операции проводятся очень быстро. Другие криптопроекты пока не используют историю событий в алгоритме своей работы.
Генерировать временную метку для каждого блока в консенсусе PoH помогает функция проверяемой задержки (VDF). Этот протокол специально спроектирован таким образом, чтобы использовать минимум времени и памяти и обезопасить сеть от нападок злоумышленников, которые пытаются изменить записи. Как только блок попадает в блокчейн, он считается завершенным и необратимым. Результат одной транзакции вносится в начальные данные следующей, что помогает отслеживать полную хронологию переводов.
Примеры криптовалют: Solana
Как знания о блокчейне и его механизме консенсуса помогает инвестору или трейдеру с практической точки зрения? Например, можно сделать такие выводы:
- Майнинг и алгоритм PoW сильно зависят от реальных затрат (покупка оборудования, электроэнергия), а это, в свою очередь, напрямую влияет на стоимость добываемых монет.
- Особенности каждого механизма консенсуса влияют на уровень защищенности сети, скорость и стоимость операций. Это важно для тех, кто планирует регулярно проводить операции или пользоваться приложениями в конкретном блокчейне.
- Тем, кто планирует зарабатывать на стейкинге или майнинге, точно нужно знать весь протокол от начала до конца и следовать правилам.
Чтобы начать зарабатывать на криптовалютах, нужна полезная информация в удобном формате, а также мотивация и поддержка. Все это можно найти у CRYPTUS на «Практическом курсе от новичка до криптобога». Обучение потребует не более 8 часов в неделю, а свой первый доход многие студенты получают уже в процессе.
Главное о консенсусе в блокчейне
- Механизм консенсуса — это свод правил для участников, на основе которых функционирует блокчейн. Благодаря этим четким алгоритмам мы получаем децентрализованное пространство для надежных операций с криптовалютой.
- Протоколы, при помощи которых пользователи достигают согласия при проверке транзакций, бывают разные. От них зависит скорость обработки транзакций, плата за газ, безопасность сети и многие другие параметры.
- Понимание принципов работы блокчейна помогает инвестору или трейдеру правильно выбирать активы и разбираться в особенностях их ценообразования.