Что такое Консенсус и его виды

Одним из самых больших обещаний блокчейна является то, что это система доверия, которая использует сообщество для проверки подлинности транзакций. Но как это сделать? В разных сетях используются разные методы, и эти методы называются согласованными протоколами. По сути, это правила, по которым работает сеть.
Ниже мы рассмотрим, что они из себя представляют, как они работают и какие наиболее популярные типы используются в настоящее время.

Что такое консенсус
Блокчейн, или распределенный реестр, распределяется по узлам, задачей которых является проверка транзакций в сети. Это одна из ключевых идей блокчейна, которая придает ему уникальный децентрализованный характер.
В результате любой может предоставить информацию для хранения в блокчейне, и поэтому важно, чтобы были на месте процессы, которые могли бы гарантировать, что все согласны с тем, какую информацию добавлять и что отбрасывать. Эти правила, по сути, известны как согласованные протоколы. Они проверяют транзакции и помогают поддерживать безопасность сети.
Согласованный протокол традиционно устанавливается до того, как блокчейн впервые создается, но некоторые сети, такие как Ethereum, меняют согласованный протокол, с которым они взаимодействуют, пока сеть работает. Подробнее об этом ниже.

Как работают консенсусные протоколы
Консенсусный протокол, лежащий в основе цепочки блоков, дает особый метод проверки, является ли транзакция истинной или нет. Он предоставляет метод просмотра и подтверждения того, какие данные следует добавить в запись блокчейна. Поскольку сети блокчейна, как правило, не имеют централизованного органа, определяющего, кто из них прав, а кто нет, все узлы в цепочке блоков должны согласовывать состояние сети в соответствии с предопределенными правилами или протоколом.
Для Bitcoin согласованным протоколом является Proof-of-Work (PoW), процесс добычи блоков, который подтверждает каждую транзакцию. Другие типы согласованного протокола включают в себя Proof-of-Stake (PoS) и Proof-of-Authority (PoA).
Консенсус можно определить как соглашение, протоколы - это правила. Просто консенсусные протоколы можно рассматривать как «правила соглашения».

Что делают согласованные протоколы?

Если сеть имеет консенсус, то все участвующие узлы соглашаются с состоянием блокчейна. Таким образом, данные записываются как «истина», и блокчейн может функционировать, добавляя все больше и больше данных, по мере выполнения транзакций или выполнения интеллектуальных контрактов.
Он позволяет пользователям в децентрализованной сети доверять другим пользователям без контроля сторонних регуляторов.
Консенсусный протокол не позволяет одному объекту контролировать блокчейн или искажать «правду» о том, что должно быть записано.
Двойные расходы - пример того, что может произойти, если один объект попытается взять под контроль всю сеть, создав собственную версию блокчейна. Например, злоумышленник может потратить немного Биткойнов, а затем изменить блок, так как он будет записан в блокчейне, чтобы он не отображал расходы. Злоумышленник может транслировать свою версию блокчейна, за исключением записи о расходах. Атакующий использовал бы немного битка, но монеты не были бы зарегистрированы как потраченные на цепочку, и могли бы быть потрачены снова.
Согласованный протокол Bitcoin предотвращает это, потому что когда эта версия блокчейна сравнивается с другими версиями, хранящимися на других узлах, она будет немного отличаться от всех остальных, и эта версия будет отклонена другими узлами.
Некоторые из наиболее распространенных типов консенсуса:**

Proof-of-Work (PoW)
Первый блокчейн, Bitcoin, использует PoW. Для проверки транзакций с биткойн-блокчейнами «майнеры», которые являются узлами, решают криптографические или математические задачи, используя свои компьютеры. Майнеры, решающие проблему, проверяющие и активирующие блочную запись, получают за это Биткойны.

Proof-of-Stake (PoS)
Ethereum переходит от PoW к PoS. Весь крипто-мир ожидает обновление Ethereum 2.0. В PoS вместо майнеров есть «валидаторы». Эти валидаторы делегируют определенную сумму криптовалюты, которая дает им шанс, основываясь на вероятности быть валидатором блока. Успешный валидатор получает вознаграждение за транзакции соответствующего блока. Размещение собственной криптовалюты на блоке не позволяет пользователю обмануть сеть, поскольку он потеряет долю, если окажется, что он неправильно добавляет транзакции.
Одним из самых ярких преимуществ алгоритма PoS является стекинг. Это когда пользователь хранит монеты данного алгоритма на своем кошельке, получая за это награду в виде % начислений. Чем больше монет делегируется в стекинг, тем больше вознаграждение. Это альтернатива майнингу PoS.

Делегированное доказательство ставки (DPoS)
Этот метод работает аналогично PoS. Но вместо использования вероятности стать валидатором, держатели криптовалюты могут отдавать голоса, распределенные по их ставке, для назначения свидетелей. Эти свидетели защищают и проверяют блокчейн, им не нужна своя криптовалюта, но им нужны голоса. Этот согласованный протокол является более централизованным, чем другие. DPoS используется BitShares, Steem и EOS.

Proof-of-Authority (PoA)
Возможно, более централизованный PoA имеет предопределенные валидаторы блоков. Новые блоки в блокчейне создаются только тогда, когда валидаторы составляют большинство. Протокол похож на PoS. Валидаторы являются общеизвестными, и несут ответственность за определение своей роли и права на проверку PoS. PoA использует более новый блокчейн Elysian, а также некоторые тестовые сети Ethereum или тестовые блокчейны.

Заключение
Согласованные протоколы, как и все технологии блокчейна, развиваются, чтобы справляться с различными проблемами, возникающими в работе децентрализованной сети. Ни один из них не идеален, и у каждого есть свой набор компромиссов.
PoW, используемый Биткойн, использует большие объемы вычислительной мощности и, следовательно, электроэнергии, также требуется много времени, чтобы проверить, является ли транзакция истинной или нет, то есть она не подходит для повседневного использования. Для решения этой проблемы на базе битка создаются решения, такие как сеть Lightning.
PoS - это альтернативный подход для PoW, который требует меньше вычислений ЦП для майнинга. Хотя это тоже алгоритм, и цель его та же, что и в PoW, процесс здесь совсем другой. Как и в случае PoW, майнер получает вознаграждение за решение математических задач и создание новых блоков.
Существует также концепция децентрализации. Однако в более новых сетях предпочтение отдается централизации питания в сети, чтобы повысить скорость. В центре сообщества блокчейнов всегда идут дебаты о том, насколько приемлема централизация, и мы ожидаем, что эти дебаты продолжатся еще какое-то время.
Но все же следует отдать должное PoS, технология которого заставила даже ярых сторонников BTC проявить уважение и симпатию. Многие в крипто-сообществе уверены в том, что именно за Proof-of-Stake будущее криптовалют.
А вы что думаете об этом? Используете ли уже сейчас стекинг, то какие монеты? Или все также предпочитаете PoW? Если у вас есть знания и опыт - пишите, делитесь ими