Калі б Blockchain быў жывёлай, пратаколы кансенсусу былі б яго шкілетам. З'яўляючыся незаменнай часткай любой дэцэнтралізаванай сеткі, кансенсусны пратакол адказвае за праверку транзакцый усімі вузламі сеткі. Гэта робіцца шляхам вызначэння сапраўднасці дадаванага блока, гарантуючы, што гэта тое, з чым пагадзіліся ўсе вузлы.
Што такое пратаколы кансенсусу на аснове кворуму
Пратаколы кансэнсусу, заснаваныя на кворуме, выклікалі вялікую папулярнасць у блокчейне. Але якія яны? Ці даюць яны перавагу перад іншымі пратаколамі кансенсусу, якія не заснаваны на кворуме? Як яны выступілі?
Кворум - гэта тэрмін, які шырока выкарыстоўваецца ў дэцэнтралізаваных сістэмах. Гэта адносіцца да мінімальнай колькасці галасоў, неабходнай для размеркаванай транзакцыі, перш чым дзеянне можа быць выканана ў размеркаванай сістэме. Пратакол кансенсусу вызначаецца як сістэма. рэгулюе тое, што адбываецца ў пэўным блокчейне ў любы момант часу.
Пратакол кансенсусу на аснове кворуму - гэта пратакол, у якім рашэнні аб даданні блокаў папярэднічае дасягненне мінімальнай колькасці галасоў.
Галоўнае адрозненне ад іншых кансэнсусных пратаколаў
Усе кансенсусныя пратаколы маюць адно асноўнае патрабаванне. Усе ўдзельнікі вузлоў павінны прыняць калектыўнае рашэнне прыняць або адхіліць даданне новага блока. Аднак працэс прыняцця рашэння займае дадатковы крок у адпаведнасці з пратаколамі, заснаванымі на кворуме.
Для пратаколаў кансенсусу на аснове кворуму ўдзельнікі вузлоў абменьваюцца паведамленнямі з двума ключавымі ініцыятывамі. Па-першае, блок павінен быць прапанаваны ўсім вузлам, тое, што можа зрабіць толькі лідэр кансенсусу. Другі - інфармаванне сеткі аб тым, што ўдзельнік вырашыў і пацвердзіў блакіроўку.
Кансенсус дасягаецца пасля таго, як лідэр прапанаваў блок і большасць удзельнікаў прынялі рашэнне і пацвердзілі прапанаваны блок.
Перавага перад пратаколамі кансенсусу без кворуму
Пратаколы, заснаваныя на кворуме, маюць адно ключавое істотнае адрозненне ад пратаколаў, заснаваных на кворуме. Гэта значыць магчымасць працягваць працу, нават калі некаторыя з правільных вузлоў-удзельніц выходзяць з ладу або дзейнічаюць зламысна.
Асноўная прычына таго, што кансенсус не трывіяльны, заключаецца ў тым, што збой можа адбыцца падчас перадачы паведамленняў і прыняцця рашэнняў вузламі. Прычынай можа быць адключэнне электраэнергіі або зламысныя паводзіны, якія прыводзяць да страты або затрымкі паведамленняў.
Дапушчэнне такой няўдачы называецца візантыйскай адмоваўстойлівасцю. Такія пратаколы могуць дапускаць збой або візантыйскі збой. Пры збоях удзельнікі не адказваюць і не выконваюць новую аперацыю, калі выконваецца кансенсус.
Візантыйская памылка адносіцца да няўдалага ўдзельніка, які можа быць зламыснікам. Для такога агента характэрна дэманстрацыя выпадковых паводзін, якія адрозніваюцца ад закладзеных пратаколаў, і здзяйсненне якіх-небудзь дзеянняў.
Максімальная колькасць шкоднасных вузлоў, якія можна дапусціць у пратаколе на аснове кворуму, складае ⅓ ад усіх вузлоў, якія ўдзельнічаюць у сетцы. Агульная сума ўключае як сумленныя, так і шкоднасныя вузлы.
Прадукцыйнасць пратаколаў на аснове кворуму
Для ацэнкі эфектыўнасці пратаколаў кансенсусу на аснове кворуму яны павінны быць падзелены і прааналізаваны на тры розныя групы.
Прадукцыйнасць практычных візантыйскіх пратаколаў адмоваўстойлівасці (BFT).
Пратаколы называюцца так таму, што яны практычна вырашаюць дзве ключавыя задачы. Яны аптымізуюць зносіны паміж удзельнікамі і аўтэнтыфікацыю, захоўваючы пры гэтым функцыянальнасць у асяроддзі, якое цяжка сінхранізаваць.
Уся камунікацыя цэнтралізавана на лідары, які называецца асноўным, а ўсе астатнія ўдзельнікі называюцца копіямі. Пратакол змены прагляду рэалізаваны, калі вядучы вузел выходзіць з ладу, і наступны ўдзельнік кругавой сігналізацыі з'яўляецца новым асноўным. Усе ўдзельнікі належным чынам ведаюць усіх удзельнікаў і іх подпісы для лепшага прыняцця рашэнняў пры галасаванні.
Даючы практычнае рашэнне візантыйскай памылкі, пратакол меў вялікую праблему з маштабаванасцю. Каб цярпець зламысныя паводзіны, усе ўдзельнікі павінны ведаць усіх іншых удзельнікаў вузла і абменьвацца вялікай колькасцю паведамленняў. Гэта ўяўляе вылічальную складанасць пры абмене паведамленнямі.
Пашырэнне таксама з'яўляецца праблемай, таму што дадаць удзельніка амаль немагчыма. Любы ўдзельнік, які пакідае назаўсёды, лічыцца зламыснікам. Вельмі яркія і дынамічныя экасістэмы блокчэйна вельмі хутка дасягнулі б мяжы ⅓ і прывялі б да краху пратаколу.
Выкананне пратаколаў федэратыўнага візантыйскага пагаднення
Згодна з пратаколам федэратыўнага візантыйскага пагаднення (FBA), кворум падзелены на некалькі федэральных адзінак. Гэта робіцца дзякуючы наяўнасці некалькіх візантыйскіх генералаў, кожны з якіх адказвае за свой кворум. Гэта дазваляе значна павялічыць транзакцыі, знізіць кошт транзакцый і паменшыць колькасць абменаў паведамленнямі.
Згодна з пратаколам FBA, кожнаму вузлу, які ўдзельнічае, даецца магчымасць выбраць, каму ён хоча давяраць. Гэта стварае цяжкасці для любога шкоднаснага ўдзельніка, паколькі яны павінны пераканаць вялікую колькасць сапраўдных вузлоў уключыць шкоднасныя вузлы ў свой спіс давераных.
З гадамі FBA набыла ўсё большую папулярнасць, прыцягваючы да сябе буйныя блокчэйн-імёны. Найбольш вядомымі з іх з'яўляюцца Ripple inc і Stellar. Атакі Sybil з'яўляюцца найбольш прыкметнымі пагрозамі, асабліва для блокчейна Ripple. Існаванне унікальных спісаў вузлоў для валідатараў прапануе добрае рашэнне.
Прадукцыйнасць дэлегаванага Візантыйскага пратаколу адмоваўстойлівасці
Дэлегаваны візантыйскі пратакол адмоваўстойлівасці (dBFT) прытрымліваецца таго ж стылю выканання, што і BFT. Аднак ён адрозніваецца цэнтралізацыяй кансенсусу ў некалькіх удзельнікаў, тым самым вырашаючы праблемы маштабаванасці BFT. Пратакол выкарыстоўвае паняцце рэпутацыі для выбару ўдзельнікаў кансенсусу.
NEO - адзін з лепшых плэераў з пратаколам dBFT. Яго распаўсюджванне было даволі стрыманым з-за магчымасці небяспечнай пагрозы бяспецы. Зламысны лідэр можа выкарыстаць свой пратакол змены прагляду, каб стварыць дэтэрмінаваны форк. Затым яны могуць стварыць 2 новыя блокі, выкарыстоўваючы розныя паведамленні, прычым абодва блокі будуць сапраўднымі і прынятымі ўдзельнікамі, ствараючы два розныя стану ў сетцы. Рашэнне заключаецца ў адхіленні ўсіх паведамленняў, створаных да змены прагляду.
Прадукцыйнасць візантыйскага пратаколу адмоваўстойлівасці і дэлегаванага пацверджання стаўкі
Скарочана BFT-dPoS, гібрыдны пратакол аб'ядноўвае высокапрадукцыйныя пратаколы доказу валодання з бяспекай пратаколаў BFT. Згодна з пратаколам, кожны ўладальнік токена галасуе за вытворцу блока, прычым кваліфікуецца 21 вузел з найбольшай колькасцю галасоў. Затым кожны з 21 мае фіксаваныя 0.5-секундныя часовыя рамкі для стварэння блокаў, прычым працэс ідзе ў алфавітным парадку.
EOSIO - адзін з блокчейнов, які выкарыстоўвае пратакол. Ён можа пахваліцца велізарнымі дасягненнямі, такімі як 3000 транзакцый у хвіліну і ўзроўні бяспекі BFT. Недахопам з'яўляецца абмежаванне да 21 стваральніка блока, пры гэтым на галасаванне ўплываюць наяўныя актывы. Гэта дазваляе пры сутыкненні кантраляваць працэс магчымы.
Заўвага аўтара
Пратаколы кансенсусу, заснаваныя на кворуме, з'явіліся зусім нядаўна ў параўнанні з пратаколамі без кворуму. Тым не менш, яны маюць вялікі эфект, паколькі вырашаюць праблему візантыйскай памылкі і дазваляюць працаваць, пакуль шкоднасныя вузлы не складаюць большасць у сетцы.
Іх прадукцыйнасць адрозніваецца ў залежнасці ад класа пратакола ў абмеркаванні. BFT выклікаюць вялікія праблемы з маштабаванасцю, у той час як FBA маюць некаторую схільнасць да атак Sybil.
dBFT вырашаюць праблему маштабаванасці, але ствараюць эксплойт пратаколу змены выгляду. BFT-dPoS прапануе тое, што магло б быць лепшымі функцыямі, але стварае кантроль рызыкі праз змову. Чакаецца, што выкарыстанне пратаколаў, заснаваных на кворуме, павялічыцца па меры з'яўлення новых інавацый.
Крыніца: https://crypto.news/the-performance-of-quorum-based-consensus-protocols-in-blockchain/