Blockchain teknolojisi, bilgi dünyasında birçok alanda değişikliklere yol açan yeni bir değişimdir. Birçok endüstri, uygulama ve hizmetlerine blockchain çözümleri uygulamaya başladı. Doğru çalışmasını sağlamak için blok zincirindeki eşler arası düğümler arasında bir mutabakat algoritması gereklidir..
Bu makalede, performans ve güvenliği etkileyen işlevlerini ve faktörlerini belirlemek için popüler fikir birliği algoritmalarına odaklanacağız..
Contents
Fikir birliği mekanizmalarının kısa bir incelemesi
Konsensüs mekanizması, bir ağın tüm eşlerinin dağıtılmış bir defterin mevcut durumu üzerinde ortak bir anlaşmaya varmasına izin veren bir protokoldür. Tutarlı algoritmaların blok zinciri ağında güvenilirlik sağlaması ve dağıtılmış bir bilgi işlem ortamında bilinmeyen ortaklar arasında güven oluşturması önemlidir. Temel olarak, bir fikir birliği protokolü, bir blok zincirine eklenen her yeni bloğun, zincirdeki tüm düğümler tarafından kabul edilen gerçeğin tek versiyonu olduğunu garanti eder. Blok zincirinin fikir birliği modelleri, bir anlaşmaya varma, işbirliği, düğümlerin eşitliği ve onay sürecine her düğümün zorunlu katılımı gibi belirli hedeflere dayanmaktadır. Böylece, fikir birliği algoritması, tüm ağ için kazan-kazan olacak ortak bir anlaşma bulmayı amaçlamaktadır..
Ana fikir birliği algoritması türleri
Kripto para piyasasının% 90’ından fazlası üç ana fikir birliği algoritmasına dayanmaktadır:
- İş Kanıtı (PoW)
- Teminat Kanıtı (PoS)
- Temsilci Teminat Kanıtı (DPoS)
Bununla birlikte, üç yaygın olanın dışında, diğer bazı mekanizmaları da gözden geçireceğiz. Pek çok projenin onları kabul etmemesine rağmen, gelecekte önemli bir rol oynayabilecekleri için bu mekanizmalar hakkında bilgi edinmek hala heyecan verici..
1. Çalışma Kanıtı (PoW)
Bu fikir birliği algoritması, zincirdeki bir sonraki bloğu oluşturacak madenciyi seçmek için kullanılır. Bitcoin, Litecoin ve diğer birçok blockchain endüstrisi mastodonu PoW’u temel olarak kullanıyor. Bu algoritmanın ana fikri, blok zinciri tarafından oluşturulan karmaşık bir rastgele matematik problemini çözmek ve bir çözüm sağlamaktır. Bu algoritmanın bir özelliği, problemi çözmenin göreceli zorluğu ve sonucu çapraz kontrol etmenin kolaylığıdır. Bu matematik bulmacası önemli bir hesaplama gücü gerektirir; böylece, bulmacayı çözen düğüm ilk önce bir sonraki bloğu blok zincirine ekler. PoW, ağ saldırılarını aşırı pahalı hale getirme eğilimindedir ve madenciler bir sonraki bloğu hesaplamak için enerji tüketirken, aynı zamanda muhasebe ve ağ güvenlik hizmetleri sağlarken yüksek elektrik maliyetleri gerektirir. Bu mekanizmanın dezavantajları, sınırlı ölçeklenebilirlik ve düşük bant genişliğidir..
2. Teminat Kanıtı (PoS)
PoS, belki de PoW’ye en yaygın alternatiftir. Kripto para birimi evrenindeki en büyük altcoin olan Ethereum bile yakın gelecekte PoW’den PoS mutabakatına geçmeyi planlıyor. Bu tür bir fikir birliği algoritmasında, karmaşık bulmacaları çözmek için pahalı ekipmanlara yatırım yapmak yerine, doğrulayıcılar paralarını ağa yatırarak bunların hareketini engeller (“stake etme” olarak bilinir). Doğrulayıcıların bir sonraki adımı blokları kontrol etmek ve kendi görüşlerine göre zincire eklenmesi gerektiğini düşünmektir. Blok zincirine eklenen gerçek bloklara bağlı olarak, tüm doğrulayıcılar hisseleriyle orantılı bir ödül alır ve madeni para yığınları buna göre artar. Sonunda, yeni bir blok oluşturacak doğrulayıcı, ağdaki ekonomik payına göre seçilir. Bu şekilde, PoS algoritması, doğrulayıcıları bir teşvik mekanizması kullanarak fikir birliğine varmaya teşvik eder. Bu mekanizmanın avantajları, temel düzeyde artırılmış ölçeklenebilirlik ve PoW ile karşılaştırıldığında potansiyel enerji tasarrufudur. Dezavantajları, daha düşük bir güvenlik seviyesine yol açan merkezileştirme riskini içerir. Peercoin, Lisk, PIVX ve diğer blok zincirleri PoS algoritmasını kullanır.
3. Yetkilendirilmiş Teminat Kanıtı (DPoS)
DPoS mekanizması, PoS’nin bir geliştirmesidir, ancak oylama sistemlerine dayanan ayrı bir fikir birliği algoritması türüne dönüşmüştür. Doğrulamayı gerçekleştirmek için ayrı ayrı düğümleri rastgele seçmek yerine, token sahipleri kendi paylarını (hisselerini), genellikle delege olarak adlandırılan belirli sayıda güvenilir düğüme oy vermek için kullanır. İşlemleri doğrulamaktan ve ağı sürdürmekten sorumludurlar. Sonuç olarak, işlem ücretleri karşılığında ödüller alırlar. DPoS, katılımcıların kendi adlarına ağı korumak için güvenilir bir temsilciye oy verdikleri temsili bir demokrasiyle karşılaştırılabilir. Seçmenler, çoğunluğun çıkarlarına aykırı davranırlarsa temsilcilerin yerini alabilirler. DPoS algoritması Dan Larimer tarafından icat edildi ve BitShares ve EOS gibi başlangıçta liderlik ettiği projelerde kullanıldı. Dahası, Tezos ve Ark gibi diğer ağlar tarafından da kullanılmaktadır. DPoS’nin avantajları, yüksek ölçeklenebilirlik ve daha geniş enflasyon yayılımıdır (doğrulayıcılar arasında yeni basılan tokenlerin daha eşit dağılımı) ve dezavantajları, güvenlik eksikliği ve ağ merkezileştirme eğilimidir..
4. Geçen Zamanın Kanıtı (PoET)
PoET, yalnızca dürüst varlıkları kullanarak bir sonraki bloğu seçen en adil fikir birliği algoritmalarından biridir. Hyperledger ana örnek olmak üzere, birçok özel ve kurumsal blok zincirinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu algoritma, ağdaki her doğrulayıcıya kendi bloğunu yaratması için gerçek bir şans sağlar. Tüm düğümler sürece dahil edilir, rastgele bir bekleme süresi oluşturur ve belirtilen süre boyunca uyumaya gider. İlk önce uyanacak düğüm yeni bir blok oluşturacaktır. Oluşturulan bloklar, diğer katılımcılar tarafından değerlendirilmek üzere ağa aktarılır. Kazanan blok daha sonra blok zincirine eklenir. Algoritmada, düğümlerin seçimi tekrar tekrar kazanmasını ve en düşük zamanlayıcı göstergesini oluşturmasını önlemek için ek kontroller vardır. Tüm avantajlardan, yüksek verimliliği ve düşük kaynak tüketimini vurgulayabiliriz. Aynı zamanda dezavantajlar, düşük seviyede güvenlik ve işlemci için bir dizi talimat geliştiren üçüncü bir tarafa bağımlılık olacaktır..
5. Yetki Belgesi (PoA)
PoA, blok doğrulayıcıların kimlik ve itibar değerini kullanan itibara dayalı bir fikir birliği algoritmasıdır. Mart 2017’de Gavin Wood liderliğindeki Ethereum protokol geliştirme ekibi, PoA’yı Ropstein Ethereum test ağına yapılan spam saldırılarına bir çözüm olarak önerdi. PoA, PoS’ye benzer, ancak doğrulayıcıların madeni para yerine itibarlarını üstlenmeleri dışında. Güvenilir düğümler / doğrulayıcılar, ağ liderleri tarafından seçilir, bu da PoA’yı yalnızca özel blok zincirleri için yararlı kılar. VeChain Thor, Microsoft Azure ve diğerleri tarafından kullanılır. Böyle bir algoritmanın avantajları, yüksek işlem hızı, ölçeklenebilirlik, orta düzeyde ağ bakımı maliyetidir. Eksileri, ademi merkeziyetçiliğin reddi ve ağ katılımcılarının önlenmesi neredeyse imkansız olan olası kötü niyetli davranışlarıdır..
6. Kapasite Kanıtı (PoC)
Kapasite Kanıtı konsensüs algoritmalarıyla çalışan doğrulayıcılar, pahalı hesaplama ekipmanı veya bozuk para yakmak yerine sabit disk alanlarına yatırım yapar. Doğrulayıcıların kontrol ettiği sabit disk alanını kontrol etmenin ne kadar çok yolu olursa, sonraki bloğu kazma ve ödül alma olasılıkları o kadar artar. ASIC’ler yerine depolamayı kullanan PoC blok zincirleri çok daha fazla enerji tasarrufludur. Filecoin, Storj ve Burstcoin gibi projeler PoC’ye dayanmaktadır. Bu yaklaşımın görünürdeki avantajı enerji verimliliği iken dezavantajı, saldırılara karşı savunmasızlık nedeniyle yetersiz güvenliktir..
Aşağıdakiler gibi başka fikir birliği algoritmaları da vardır:
- Faaliyet Kanıtı;
- Ağırlık Kanıtı;
- Önem Kanıtı;
- Katılım Kanıtı;
- Tarihin Kanıtı;
- Kiralanmış Teminat Kanıtı;
- Yanık Kanıtı;
- Pratik Bizans Hata Toleransı.
Ancak, şu anda bunların kullanımı daha ziyade münferit vakalara ve yeniliklere atfedilebilir ve ayrı bir makalenin başlığı haline gelebilir..
Özetleyelim
Sunulan algoritmaların her birinin kendi güçlü ve zayıf yönlerinin yanı sıra olası kullanım durumları vardır. Bu açıdan bakıldığında, aslında birbirleriyle rekabet etmediklerini varsaymak mantıklıdır. İş ağının gereksinimlerine göre bunlardan birini seçmek önemlidir. PoW uygulaması, güvenliği ve ademi merkeziyetçiliği nedeniyle öne çıkıyor. PoW, kripto para birimleri için mükemmel bir fikir birliği mekanizmasıdır. Ancak, sosyal ağlar ve blok zinciri tabanlı oyunlar için son derece uygun değildir. Büyüyen blockchain endüstrisinde, yeni blockchain mimarilerini keşfetmek için araştırmaya devam etmek çok önemlidir. Yeni fikir birliği mekanizmaları, genel olarak blok zincir teknolojisi kullanımı ve özellikle kripto para birimleri için yeni seçenekler açacaktır..