Blockchain konsenzus se odnosi na dogovor između sudionika u blockchain mreži o trenutnom stanju blockchaina. Ovaj mehanizam konsenzusa ključan je za siguran rad blockchain tehnologije i temelj je povjerenja u mrežu.
Postoji nekoliko vrsta algoritama konsenzusa koji se koriste u blockchain tehnologiji, svaki sa svojim jedinstvenim karakteristikama i kompromisima. Pogledajmo najčešće korištene algoritme konsenzusa i objasnimo što svaki od njih čini jedinstvenim.
Dokaz o radu (PoW)
Proof of Work izvorni je konsenzusni algoritam koji se koristi u blockchain tehnologiji, prvi put implementiran u Bitcoin blockchainu. U PoW-u sudionici se natječu u rješavanju teške matematičke zagonetke, a onaj koji je prvi riješi smije dodati sljedeći blok u blockchain. Taj se proces naziva rudarenje, a rudar je za svoj trud nagrađen određenim brojem tokena.
Prednosti:
• PoW je siguran i dokazao se kao pouzdan mehanizam konsenzusa tijekom godina.
• Otporan je na 51% napade, gdje jedan entitet kontrolira više od 50% snage rudarenja i može manipulirati blockchainom.
Nedostaci:
• PoW je energetski intenzivan i zahtijeva puno računalne snage, što dovodi do visokog ugljičnog otiska i visokih troškova za rudare.
• Mreža može biti spora i zagušena, što dovodi do visokih transakcijskih naknada i sporog vremena potvrde.
Dokaz o ulozi (PoS)
Dokaz o udjelu (PoS) je revolucionarni mehanizam konsenzusa koji omogućuje blockchain mreži da postigne konsenzus o transakcijama bez potrebe za intenzivnom računalnom snagom. Zamislite to kao pravedniju i održiviju alternativu dokazu o radu (PoW). U PoS-u se validatori odabiru za provjeru valjanosti transakcija na temelju iznosa udjela koji imaju u mreži. Što veći ulog ima validator, to su veće šanse da bude odabran za validaciju bloka transakcija. To znači da se, za razliku od PoW-a, gdje se validacija temelji na računskoj snazi, u PoS-u validacija temelji na vlasništvu.
Prednosti
• PoS je mnogo energetski učinkovitiji od PoW-a, smanjujući ugljični otisak i troškove za sudionike.
• Transakcije se obrađuju puno brže i po nižoj cijeni u usporedbi s PoW-om.
Nedostaci
• PoS je ranjiv na napade "Ništa na kocki", gdje validatori nemaju poticaja da djeluju pošteno budući da ne mogu ništa izgubiti sudjelovanjem u napadu.
• Također je podložan centralizaciji, gdje mala grupa sudionika kontrolira veliki dio uloženih tokena i stoga ima značajnu kontrolu nad mrežom.
Delegirani dokaz o ulozi (DPoS)
Delegirani dokaz udjela (DPoS) varijacija je mehanizma konsenzusa Dokaz udjela (PoS) koji se koristi u nekim blockchain mrežama. U DPoS sustavu, vlasnici tokena glasuju za ograničeni broj delegata, koji su odgovorni za provjeru valjanosti transakcija i dodavanje novih blokova u blockchain.
Prednosti
• DPoS je brži i učinkovitiji od PoW i PoS, s vremenom obrade transakcija koje se mjeri u sekundama.
• Demokratskiji je od PoS-a, budući da svjedoke biraju zainteresirane strane, što mrežu čini decentraliziranijom.
Nedostaci
• Još uvijek je podložna centralizaciji jer svjedoci mogu formirati kartele i tajno se dogovarati kako bi kontrolirali mrežu.
• DPoS također može biti osjetljiv na cenzuru, budući da svjedoci imaju moć blokiranja transakcija, što dovodi do potencijalne cenzure mreže.
Bizantska tolerancija na greške (BFT)
Byzantine Fault Tolerance (BFT) izraz je koji se koristi u distribuiranim sustavima za opisivanje sposobnosti sustava da ispravno funkcionira čak i kada su neke njegove komponente neispravne ili ugrožene. U kontekstu blockchain tehnologije, BFT se odnosi na sposobnost blockchain mreže da postigne konsenzus o transakcijama čak i kada neki od njezinih čvorova djeluju zlonamjerno ili ne rade.
Postoji nekoliko različitih algoritama koji se mogu koristiti za postizanje BFT-a u blockchain mreži, uključujući Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) i Delegated Byzantine Fault Tolerance (DBFT). Ovi algoritmi koriste različite tehnike, kao što su glasovanje i replikacija, kako bi postigli konsenzus o transakcijama čak i u prisutnosti neispravnih ili kompromitiranih čvorova.
Prednosti
• BFT je brz i učinkovit, s transakcijama potvrđenim u stvarnom vremenu.
• Siguran je i otporan jer može tolerirati neuspjeh do jedne trećine sudionika u mreži i dalje održavati konsenzus.
Nedostaci
• BFT je prikladan samo za dopuštene blockchain mreže, budući da svi sudionici moraju biti poznati i imati povjerenja.
• Osjetljiva je na cenzuru jer sudionici sa značajnom glasačkom moći mogu blokirati transakcije i manipulirati mrežom.
Ostali popularni mehanizmi konsenzusa u blockchainu uključuju:
Dokaz o aktivnosti (PoA)
Dokaz o aktivnosti (PoA) hibridni je mehanizam konsenzusa koji kombinira elemente dokaza o radu (PoW) i dokaza o udjelu (PoS) kako bi osigurao blockchain mrežu. U PoA, blokovi se stvaraju kombinacijom rudarenja (PoW) i provjere od strane stakera (PoS). PoW dio procesa uključuje rudare koji rješavaju složene matematičke probleme kako bi potvrdili transakcije i dodali ih u blockchain. PoS dio uključuje stakere, koji drže određenu količinu mrežnih tokena, potvrđujući blokove koje su proizveli rudari.
Dokaz o važnosti (PoI)
Dokaz o važnosti (PoI) mehanizam je konsenzusa koji se koristi u nekim mrežama blockchaina kako bi se odredilo koji čvorovi imaju pravo potvrđivati transakcije i dodavati ih u blockchain. Za razliku od Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS), PoI ne uzima u obzir samo računsku snagu ili posjed tokena, već i druge čimbenike koji pokazuju važnost čvora za mrežu. U PoI, svakom čvoru se dodjeljuje ocjena važnosti, koja uzima u obzir različite faktore kao što su broj tokena koje drži čvor, učestalost i vrijednost transakcija koje je izvršio čvor i ukupna mrežna aktivnost. Veća je vjerojatnost da će čvorovi s višim ocjenama važnosti biti odabrani za provjeru valjanosti transakcija i dodavanje blokova u blockchain.
Dokaz kapaciteta (PoC)
Dokaz kapaciteta (PoC) je mehanizam konsenzusa koji se koristi u nekim blockchain mrežama za provjeru valjanosti transakcija i njihovo dodavanje u blockchain. Za razliku od Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS), koji se oslanjaju na računsku snagu i tokene, PoC koristi prostor na tvrdom disku čvora kako bi odredio njegovu sposobnost da potvrdi transakcije. Glavna prednost PoC-a je da smanjuje potrošnju energije u usporedbi s PoW-om, budući da se oslanja na pohranu, a ne na računalnu snagu. Međutim, to također čini PoC ranjivijim na centralizaciju, budući da čvorovi s većim kapacitetom tvrdog diska mogu imati prednost u odnosu na manje čvorove.
Dokaz opekline (PoB)
Proof of Burn (PoB) mehanizam je konsenzusa koji se koristi u nekim blockchain mrežama za provjeru valjanosti transakcija i njihovo dodavanje u blockchain. U PoB-u čvorovi "spaljuju" ili uništavaju određenu količinu tokena, učinkovito ih uklanjajući iz optjecaja, kako bi pokazali svoju predanost mreži i povećali svoje šanse da budu odabrani za provjeru valjanosti transakcija. Ideja iza PoB-a je da će čvorovi koji su spremni žrtvovati svoje tokene da bi osigurali mrežu vjerojatnije biti pošteni i pouzdani. Kada čvor sagorijeva tokene, dobiva proporcionalnu količinu "moći rudarenja", koja određuje njegove šanse da bude odabran za provjeru valjanosti transakcija i dodavanje blokova u blockchain.
Poanta
Koncept konsenzusa ključni je aspekt svakog blockchain sustava. Različiti mehanizmi konsenzusa, kao što su dokaz o radu, dokaz o udjelu, delegirani dokaz o udjelu i drugi, igraju ključnu ulogu u osiguravanju sigurnosti, decentralizacije i učinkovitosti blockchain mreže. Svaki mehanizam konsenzusa ima svoje jedinstvene značajke i kompromise, zbog čega je važno da korisnici pažljivo procijene svoje mogućnosti prije nego što odaberu onu pravu za svoje potrebe. Uz stalnu evoluciju blockchain tehnologije, vjerojatno će se u budućnosti pojaviti novi i poboljšani mehanizmi konsenzusa, dodatno proširujući mogućnosti za decentralizirane sustave.
Izvor: https://www.cryptopolitan.com/explained-types-of-blockchain-consensus/