Работа блокчейна поддерживается множеством независимых компьютерных узлов, которые достигают общего согласия касательно обновления данных в сети с помощью механизма консенсуса.
Алгоритм позволяет участникам сети получать актуальную информацию, проверять ее и записывать в цепочку. Благодаря достижению консенсуса операторы узлов становятся синхронизированными друг с другом, а цепочка блоков защищенной от вредоносных действий.
В основном блокчейны выбирают механизм Proof-of-Stake для поддержания своей работоспособности. Он зарекомендовал себя как энергоэффективный, экологичный, быстрый и надежный. Первым среди всех остальных появился Proof-of-Work, на котором функционирует Bitcoin. Среди других примеров можно выделить Delegated Proof-of-Stake, Proof-of-Importance, Proof-of-Capacity. Подробнее о них читайте в нашей статье про экзотические алгоритмы консенсуса.
В этом материале мы расскажем о таком механизме, как Proof-of-Replication (PoRep).
Как работает Proof of Replication?
Доказательство репликации — алгоритм консенсуса, при котором операторы узлов, которые хотят стать майнерами, должны доказать блокчейну, что они создали копию транзакции и у них есть место для ее сбережения. Данные при этом зашифрованы с помощью криптографического протокола zk-SNARK. После того, как пользователь сохранил реплику состояния блокчейна на своем устройстве, другие ноды реестра проверяют наличие копии данных. Если они находят несоответствия, узел теряет свои полномочия. Таким образом, доказательство репликации позволяет надежно хранить блоки с информацией децентрализованным образом и получать доступ к ним, если определенные узлы выходят из строя.
Метод достижения соглашения узлов разработан научно-исследовательской компанией Protocol Labs для ее децентрализованной платформы облачного хранения на основе блокчейна Filecoin.
Proof-of-Replication построен на основе методов Proof-of-Reliability и Proof-of-Space. Доказательство надежности необходимо для хранения данных на серверах, проверки транзакций, разрешения извлечения информации. Доказательство пространства гарантирует, что у пользователя есть место на жестком диске для хранения блоков.
Сочетание этих двух механизмов в основном используется для облачных вычислений и хранений данных на основе распределенного реестра.
В блокчейнах с доказательством репликации, как и в сетях с другими механизмами консенсуса, есть система вознаграждений для пользователей, которые обеспечивают работу блокчейна. За создание копий блоков и предоставление своей памяти операторы узлов получают криптовалюты, которые являются элементом экосистемы сети. В случае с Filecoin это FIL.
Хотя алгоритм консенсуса не требует большого энергопотребления и в целом менее затратный, чем популярные PoS и PoW, у него есть свои недостатки. В частности, его критикуют за низкую полосу пропускания (скорость передачи данных в сети). Это свойственно для механизма Proof-of-Replication, так как копии передаются каждому новому узлу, который подключается к блокчейну.
Что такое Filecoin?
Самый популярный блокчейн, который работает на алгоритме доказательства репликации, — это Filecoin. В широком смысле, под этим названием следует понимать децентрализованную сеть облачного хранения на основе блокчейна. Проект разрабатывается с 2014 года. Первичное предложение его монет FIL состоялось в 2017 году. ICO считается одним из самых успешных в истории криптовалют, компания привлекла 250 млн долларов инвестиций. Сам блокчейн Filecoin в полную силу начал работать в 2020 году. Он создан для отслеживания транзакций, балансов и соглашений, которые достигнуты между узлами и майнерами хранилища.
Распределенная платформа хранения данных создана Protocol Labs на базе протокола IPFS, как дополнительное решение для децентрализации интернета.
