Топ-5 необычных алгоритмов консенсуса
Алгоритмы консенсусов блокчейнов не ограничиваются Proof-of-Work и Proof-of-Stake, их разнообразие увеличивается с каждым годом в зависимости от потребностей криптосообщества.
Согласно трилемме блокчейна практически невозможно создать криптовалютную сеть, которая бы в полной мере придерживалась трех главных принципов: децентрализации, безопасности и масштабируемости. Какой-либо из пунктов будет развит недостаточно, и это делает конкретную блокчейн-систему несовершенной.
Именно поэтому блокчейн-проекты пытаются создать собственные алгоритмы консенсуса, которые могут решить проблемы предыдущих. В этой статье мы разберем 5 необычных алгоритмов, по которым функционируют некоторые блокчейны, а также приведем примеры конкретных криптовалют.
Proof of Space and Time (PoST)
Это алгоритм консенсуса, разработанный для замены алгоритма Proof-of-Work (PoW). Он работает, используя доказательство пространства и времени, которые основываются на хранении данных на жестких дисках (HDD). Основная идея: вместо затрат большого количества энергии на генерацию новых блоков сеть должна использовать большое количество места на жестких дисках для доказательства своей работоспособности.
Процесс формирования блоков в PoST состоит из следующих этапов:
- создание нового блока. Майнер создает новый блок, содержащий информацию о предыдущем;
- вычисление функции доказательства пространства и времени. Майнер должен доказать, что у него достаточно пространства на жестком диске и он позволяет потратить определенное время на это вычисление;
- проверка доказательства. Сеть проверяет доказательство пространства и времени, чтобы убедиться, что майнер потратил достаточно времени и пространства на генерацию нового блока.
Если доказательство пространства и времени оказывается правильным, сеть добавляет новый блок к цепочке и вознаграждает майнера за его работу.
К криптовалютам, использующим Proof of Space and Time (PoST), относятся: Chia (XCH), BitTorrent (BTT), Filecoin (FIL), Burstcoin (BURST), PlotX (PLOT), Hdd Coin (HDD), Flax (FLAX), Swarm (SWM) и Spacecoin (SPACE).
Directed Acyclic Graph (DAG)
Структура данных, состоящая из вершин и связей между ними. Граф называется направленным, поскольку связки имеют направление и не могут создавать циклы. DAG используется в качестве альтернативы традиционному блокчейну, чтобы обеспечить большую скорость и масштабируемость, поскольку каждая новая транзакция может быть обработана параллельно с другими, не зависящими от нее транзакциями. Кроме того, DAG обеспечивает высокую устойчивость к атакам типа 51%, поскольку атакующий должен контролировать более 50% всей сети, чтобы изменить историю транзакций.
Криптовалюты, использующие в своей основе алгоритм DAG: IOTA (MIOTA), NANO, Avalanche (AVAX), Fantom (FTM).
Tendermint
Tendermint является алгоритмом консенсуса на основе BFT (Byzantine Fault Tolerance), который использует механизм подписи разрешений (permissioned) и может быть применен в приватных, глобальных и публичных блокчейнах.
Tendermint использует два уровня подтверждения:
- первый уровень использует BFT для достижения консенсуса между теми, кто подписывает транзакции;
- второй уровень использует алгоритм Proof-of-Stake (PoS) для определения, какой блок будет продолжать цепочку.
Среди криптовалют, которые используют Tendermint, можно выделить Cosmos (ATOM), Terra (LUNA), Binance Coin (BNB).
Для желающих подробнее ознакомиться с алгоритмом Tendermint у нас есть статья на сайте GNcrypto.
Federated Byzantine Agreement (FBA)
Это алгоритм консенсуса, обеспечивающий возможность согласования децентрализованных сетей, в которых каждый узел может быть подключен к разным сетям или иметь разные права голоса. У FBA узлы формируют группы, осуществляющие согласование между собой путем голосования.
То есть транзакции подтверждаются посредством передачи сообщений между узлами, а не путем расчета сложных математических задач, как в случае с PoW или PoS.
Один из примеров использования FBA — Stellar (XLM). Stellar — это криптовалюта, которая обеспечивает глобальный платежный протокол с использованием FBA. Кроме Stellar, существуют и другие криптовалюты, которые используют FBA, в частности Ripple (XRP), Zilliqa (ZIL), Algorand (ALGO).
Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT)
Этот алгоритм разработан для использования в распределенных системах с известным заранее числом участников. PBFT позволяет достичь консенсуса даже в случае, когда до трети участников не работают или могут быть злоумышленниками, пытающимися навредить процессу.
В PBFT каждый узел сети выступает как клиент, отправляя запросы в другие узлы. Каждый запрос проходит через определенный этап, проверяет его и возвращается к узлу-клиенту. Если более двух третей узлов согласны с результатом, считается, что транзакция была подтверждена.
К криптовалютам, использующим PBFT, относятся Hedera Hashgraph (HBAR), Hyperledger Fabric, Quorum (QTUM).
Какие существуют пять необычных алгоритмов консенсуса в технологии блокчейн?
Пять необычных алгоритмов консенсуса в технологии блокчейн включают Proof of Burn (PoB), Proof of Capacity (PoC), Proof of Elapsed Time (PoET), Proof of Importance (PoI) и Proof of Activity (PoA). Proof of Burn предполагает 'сжигание' монет для создания допустимого блока блокчейна. Proof of Capacity требует пространству на жестком диске, позволяя майнерам использовать доступное хранилище для решения сложных задач. Proof of Elapsed Time предназначен для разрешенных блокчейн-сетей и обеспечивает создание блоков случайными лидерами. Proof of Importance учитывает влияние пользователя и историю транзакций в сети. Proof of Activity - гибридный подход, сочетающий элементы Proof of Work и Proof of Stake для повышения безопасности и эффективности. Эти алгоритмы предоставляют различные методы достижения консенсуса за пределами типичных подходов Proof of Work и Proof of Stake.
