Att få en djupare förståelse för ett populärt – men under tiden allmänt missförstått – koncept inom blockchain-teknik: konsensusalgoritmen.
Cointelegraph följer utvecklingen av en helt ny blockkedja från start till mainnet och vidare genom sin serie, Inside the Blockchain Developer's Mind. I tidigare delar diskuterade Andrew Levine från Koinos Group några av utmaningarna som teamet har ställts inför sedan de identifierade nyckelproblemen de tänker lösa och beskrev tre av de "kriser" som håller tillbaka blockchain-antagandet: uppgraderingsbarhet , skalbarhet och styrning . Den här serien är fokuserad på konsensusalgoritmen: del ett handlar om proof-of-work, del två handlar om proof-of-stake och del tre handlar om proof-of-burn.
I den här artikeln vill jag utnyttja mitt unika perspektiv för att hjälpa läsaren att få en djupare förståelse för ett populärt koncept inom blockkedjeteknologi, men också ett som är bedrövligt missförstås: konsensusalgoritmen.
För att få en djup förståelse av denna komponent i en blockchain, börjar en av de saker jag alltid gillar att göra i dessa artiklar med att ta ett steg tillbaka och titta på helheten eftersom konsensusalgoritmen bara är en liten del av en mycket större system.
Blockkedjor är ett spel där spelare tävlar om att validera transaktioner genom att gruppera dem i block som matchar de transaktionsblock som skapas av andra spelare. Kryptografi används för att dölja data som skulle tillåta dessa människor att fuska. En slumpmässig process används för att distribuera digitala tokens till personer som spelar efter reglerna och producerar block som matchar blocken som skickats in av andra personer. Dessa block kedjas sedan samman för att skapa en verifierbar registrering av alla transaktioner som någonsin utförts på nätverket.
När människor producerar nya block med olika transaktioner i dem, kallar vi detta en "gaffel" eftersom kedjan nu delar sig i två olika riktningar. Detta är raka motsatsen till vad vi vill ska hända. Hela värdet av en blockchain härrör från det faktum att alla är överens – har kommit till enighet – om vilka transaktioner som hände när. Konsensusalgoritmer är därför avsedda att lösa gafflar.
Satoshis verkliga innovation
I slutändan, vad som säkerställer att alla uppdaterar sin databas så att de matchar varandra handlar om hur de straffas när de inte gör det. Protokollen innehåller regler för korrekt ordning av transaktioner, men om det inte finns några konsekvenser för att bryta mot dessa regler kommer de att vara ineffektiva. Den verkliga innovationen som Satoshi Nakamoto levererade i Bitcoin ( BTC ) vitboken var hans eleganta användning av ekonomiska incitament.
Satoshi Nakamoto uppfann inte idén om det "elektroniska myntet". Han skapade ett elegant system för att kombinera kryptografi med ekonomi för att utnyttja elektroniska mynt, nu kallade kryptovalutor, för att använda incitament för att lösa problem som algoritmer ensamma inte kan lösa. Hans design tvingade människor att offra pengar för att bryta block av transaktioner. Människor skulle behöva offra dessa pengar om och om och om igen genom att spela efter systemets regler och försöka organisera transaktioner i block som skulle accepteras av alla andra i nätverket. Om de gjorde detta tillräckligt länge skulle de få en belöning i plattformens valuta.
Naturligtvis finns det inget sätt för blockkedjan att veta att pengar spenderades i form av USD, yen eller euro, vilket är anledningen till att han använde en proxy i form av meningslöst arbete. Han gjorde brytningen av block onödigt svårt så att alla som lyckades bryta ett block nödvändigtvis måste ha spenderat pengar på hårdvara och energin för att köra den hårdvaran. Så varje block som framgångsrikt utvinns stöds av pengar som inte bara hade offrats på hårdvaran, utan på energin som krävs för att köra den hårdvaran och producera det blocket. Närhelst det finns gafflar är proof-of-work (PoW) konsensusalgoritmer ett automatiserat system där gaffeln som stöds av mest arbete är den "rätta" gaffeln.
Relaterat: Bevis på insats vs. bevis på arbete: Skillnader förklaras
Det betyder att alla som fortsätter att producera block på den gaffeln kommer att fortsätta att tjäna belöningar och att alla som fortsätter att producera block på den andra gaffeln inte kommer att tjäna belöningar. Eftersom dessa människor redan har spenderat sina pengar för att skaffa hårdvara och köra den för att producera block, är straffet lätt eftersom de redan har straffats monetärt. De spenderade sina pengar så om de vill fortsätta att producera block på fel kedja är det bra. De kommer inte att tjäna några belöningar och de kommer inte att tjäna tillbaka sina pengar. De kommer att ha offrat de pengarna för ingenting. Deras block kommer inte att accepteras av nätverket ochde kommer inte att tjäna några tokens.
Detta proof-of-work-system säkerställer att det enda sättet för någon som inte vill följa reglerna, en illvillig aktör, är att skaffa och köra mer hårdvara än alla andra tillsammans, till exempel genom att göra en attack på 51 %.
Detta är elegansen bakom proof-of-work. Systemet kan inte fungera utan att offra allt större mängder kapital. Satoshi kombinerade kryptografi och ekonomi för att skapa en redovisning av transaktioner som är så tillförlitlig att den är tillförlitlig.
Det finns dock olika konsensusalgoritmer som fungerar på lite olika sätt. Den mest kända av dem är proof-of-stake (PoS), som jag kommer att diskutera i nästa artikel i den här serien. Efter det kommer jag att diskutera algoritmen vi kommer att använda i Koinos som är den första i sitt slag i en blockkedja för allmänt bruk.
De åsikter, tankar och åsikter som uttrycks här är författarens ensamma och återspeglar eller representerar inte nödvändigtvis Cointelegraphs åsikter och åsikter.
Andrew Levine är VD för Koinos Group, där han och det tidigare utvecklingsteamet bakom Steem blockchain bygger blockchain-baserade lösningar som ger människor möjlighet att ta ägarskap och kontroll över sitt digitala jag. Deras grundprodukt är Koinos, en högpresterande blockkedja byggd på ett helt nytt ramverk utformat för att ge utvecklare de funktioner de behöver för att leverera de användarupplevelser som krävs för att sprida blockkedjeadoption till massorna.
Att få en djupare förståelse för ett populärt – men under tiden allmänt missförstått – koncept inom blockchain-teknik: konsensusalgoritmen.
Cointelegraph följer utvecklingen av en helt ny blockkedja från start till mainnet och vidare genom sin serie, Inside the Blockchain Developer's Mind. I tidigare delar diskuterade Andrew Levine från Koinos Group några av utmaningarna som teamet har ställts inför sedan de identifierade nyckelproblemen de tänker lösa och beskrev tre av de "kriser" som håller tillbaka blockchain-antagandet: uppgraderingsbarhet , skalbarhet och styrning . Den här serien är fokuserad på konsensusalgoritmen: del ett handlar om proof-of-work, del två handlar om proof-of-stake och del tre handlar om proof-of-burn.
I den här artikeln vill jag utnyttja mitt unika perspektiv för att hjälpa läsaren att få en djupare förståelse för ett populärt koncept inom blockkedjeteknologi, men också ett som är bedrövligt missförstås: konsensusalgoritmen.
För att få en djup förståelse av denna komponent i en blockchain, börjar en av de saker jag alltid gillar att göra i dessa artiklar med att ta ett steg tillbaka och titta på helheten eftersom konsensusalgoritmen bara är en liten del av en mycket större system.
Blockkedjor är ett spel där spelare tävlar om att validera transaktioner genom att gruppera dem i block som matchar de transaktionsblock som skapas av andra spelare. Kryptografi används för att dölja data som skulle tillåta dessa människor att fuska. En slumpmässig process används för att distribuera digitala tokens till personer som spelar efter reglerna och producerar block som matchar blocken som skickats in av andra personer. Dessa block kedjas sedan samman för att skapa en verifierbar registrering av alla transaktioner som någonsin utförts på nätverket.
När människor producerar nya block med olika transaktioner i dem, kallar vi detta en "gaffel" eftersom kedjan nu delar sig i två olika riktningar. Detta är raka motsatsen till vad vi vill ska hända. Hela värdet av en blockchain härrör från det faktum att alla är överens – har kommit till enighet – om vilka transaktioner som hände när. Konsensusalgoritmer är därför avsedda att lösa gafflar.
Satoshis verkliga innovation
I slutändan, vad som säkerställer att alla uppdaterar sin databas så att de matchar varandra handlar om hur de straffas när de inte gör det. Protokollen innehåller regler för korrekt ordning av transaktioner, men om det inte finns några konsekvenser för att bryta mot dessa regler kommer de att vara ineffektiva. Den verkliga innovationen som Satoshi Nakamoto levererade i Bitcoin ( BTC ) vitboken var hans eleganta användning av ekonomiska incitament.
Satoshi Nakamoto uppfann inte idén om det "elektroniska myntet". Han skapade ett elegant system för att kombinera kryptografi med ekonomi för att utnyttja elektroniska mynt, nu kallade kryptovalutor, för att använda incitament för att lösa problem som algoritmer ensamma inte kan lösa. Hans design tvingade människor att offra pengar för att bryta block av transaktioner. Människor skulle behöva offra dessa pengar om och om och om igen genom att spela efter systemets regler och försöka organisera transaktioner i block som skulle accepteras av alla andra i nätverket. Om de gjorde detta tillräckligt länge skulle de få en belöning i plattformens valuta.
Naturligtvis finns det inget sätt för blockkedjan att veta att pengar spenderades i form av USD, yen eller euro, vilket är anledningen till att han använde en proxy i form av meningslöst arbete. Han gjorde brytningen av block onödigt svårt så att alla som lyckades bryta ett block nödvändigtvis måste ha spenderat pengar på hårdvara och energin för att köra den hårdvaran. Så varje block som framgångsrikt utvinns stöds av pengar som inte bara hade offrats på hårdvaran, utan på energin som krävs för att köra den hårdvaran och producera det blocket. Närhelst det finns gafflar är proof-of-work (PoW) konsensusalgoritmer ett automatiserat system där gaffeln som stöds av mest arbete är den "rätta" gaffeln.
Relaterat: Bevis på insats vs. bevis på arbete: Skillnader förklaras
Det betyder att alla som fortsätter att producera block på den gaffeln kommer att fortsätta att tjäna belöningar och att alla som fortsätter att producera block på den andra gaffeln inte kommer att tjäna belöningar. Eftersom dessa människor redan har spenderat sina pengar för att skaffa hårdvara och köra den för att producera block, är straffet lätt eftersom de redan har straffats monetärt. De spenderade sina pengar så om de vill fortsätta att producera block på fel kedja är det bra. De kommer inte att tjäna några belöningar och de kommer inte att tjäna tillbaka sina pengar. De kommer att ha offrat de pengarna för ingenting. Deras block kommer inte att accepteras av nätverket ochde kommer inte att tjäna några tokens.
Detta proof-of-work-system säkerställer att det enda sättet för någon som inte vill följa reglerna, en illvillig aktör, är att skaffa och köra mer hårdvara än alla andra tillsammans, till exempel genom att göra en attack på 51 %.
Detta är elegansen bakom proof-of-work. Systemet kan inte fungera utan att offra allt större mängder kapital. Satoshi kombinerade kryptografi och ekonomi för att skapa en redovisning av transaktioner som är så tillförlitlig att den är tillförlitlig.
Det finns dock olika konsensusalgoritmer som fungerar på lite olika sätt. Den mest kända av dem är proof-of-stake (PoS), som jag kommer att diskutera i nästa artikel i den här serien. Efter det kommer jag att diskutera algoritmen vi kommer att använda i Koinos som är den första i sitt slag i en blockkedja för allmänt bruk.
De åsikter, tankar och åsikter som uttrycks här är författarens ensamma och återspeglar eller representerar inte nödvändigtvis Cointelegraphs åsikter och åsikter.
Andrew Levine är VD för Koinos Group, där han och det tidigare utvecklingsteamet bakom Steem blockchain bygger blockchain-baserade lösningar som ger människor möjlighet att ta ägarskap och kontroll över sitt digitala jag. Deras grundprodukt är Koinos, en högpresterande blockkedja byggd på ett helt nytt ramverk utformat för att ge utvecklare de funktioner de behöver för att leverera de användarupplevelser som krävs för att sprida blockkedjeadoption till massorna.
