Apakah muktamad dalam blockchain, dan mengapa ia penting?

Memahami muktamad dalam blockchain

Muktamad dalam blockchain merujuk kepada pengesahan transaksi atau blok transaksi yang tidak boleh diubah.

Dalam sistem kewangan konvensional, setelah transaksi disahkan, ia tidak boleh dibuat asal. Begitu juga, mencapai muktamad pada rangkaian rantaian blok memastikan bahawa transaksi adalah kekal dan tidak boleh diubah suai selepas ia telah ditambahkan pada rantaian blok. Untuk blockchain menjadi selamat dan tulen, konsep ini adalah penting.

Muktamad dicapai dengan penggunaan konsensus rangkaian blockchain. Rangkaian rantaian blok yang berbeza menggunakan pelbagai algoritma konsensus, masing-masing dengan kaedah unik untuk mengesahkan urus niaga dan memastikan muktamad, seperti proof-of-work (PoW), proof-of-stake (PoS) atau toleransi kesalahan Byzantine praktikal.

Jenis muktamad dalam blockchain

Kesempurnaan dalam rantaian blok boleh menjadi kebarangkalian, ekonomi, segera, tanpa syarat atau berkaitan dengan keseluruhan keadaan rantaian tersebut.

Pada rantaian blok, terdapat pelbagai jenis muktamad, setiap satunya menerangkan tahap kepastian dan ketakterbalikan yang berbeza berkenaan dengan transaksi dan blok. Jenis akhir utama pada blockchain adalah seperti berikut:

Kebarangkalian muktamad

Muktamad adalah kebarangkalian dalam kebanyakan sistem blockchain, terutamanya yang menggunakan konsensus PoW, seperti Bitcoin. Kemungkinan untuk membalikkan urus niaga berkurangan secara eksponen apabila blok diletakkan di atas transaksi yang disahkan selepas ia dimasukkan ke dalam blok.

Kemuktamadan ekonomi

Konsep akhir ekonomi sering dikaitkan dengan sistem PoS. Sesuatu urus niaga dianggap muktamad dari segi muktamad ekonomi jika meneruskannya akan menjadi tidak berdaya maju dari segi kewangan. Dalam PoS, pengesah atau nod dikehendaki menyediakan pegangan sebagai cagaran, kuantiti tertentu mata wang kripto. Jika mereka meluluskan urus niaga palsu, mereka menghadapi risiko kehilangan kepentingan mereka, menjadikannya tidak rasional dari segi ekonomi untuk bertindak secara berniat jahat.

Muktamad segera

Rangkaian Ripple menawarkan muktamad yang hampir serta-merta, memastikan bahawa sebaik sahaja transaksi direkodkan pada lejar, ia akan disahkan serta-merta dan tidak boleh diterbalikkan. Transaksi disahkan oleh 150 pengesah. Pengesah ini berpotensi mendapat tempat dalam Senarai Nod Unik Ripple, yang terdiri daripada 35 pengesah.

Muktamad tanpa syarat

Apabila transaksi disahkan, ia dianggap sebagai muktamad sepenuhnya dan tanpa syarat. Dalam apa jua keadaan, urus niaga itu tidak terdedah kepada dibuat asal. Ia boleh menjadi sukar untuk mencapai muktamad tanpa syarat dan sering memerlukan tahap pemusatan yang kuat atau kaedah konsensus yang unik.

Muktamad negeri

Dalam sesetengah sistem rantaian blok, muktamad merujuk kepada keadaan lengkap rantaian blok, bukan hanya transaksi. Peralihan keadaan (perubahan dalam keadaan rantaian blok, seperti transaksi atau pelaksanaan kontrak pintar) tidak boleh diubah suai atau diterbalikkan setelah ia selesai. Untuk aplikasi seperti kontrak pintar, di mana ketepatan keseluruhan keadaan permohonan adalah penting, mencapai muktamad keadaan adalah penting.

Mengapa muktamad penting dalam blockchain

Muktamad dalam rantaian blok memberikan jaminan yang diperlukan tentang kesahihan dan keabadian transaksi, menjadikannya konsep asas untuk kebolehpercayaan dan fungsi teknologi.

Finaliti menyediakan tahap keselamatan dan kepercayaan yang tinggi dalam sistem, yang memastikan bahawa setelah transaksi disahkan, ia tidak boleh diubah atau diterbalikkan. Dengan mengesahkan bahawa urus niaga itu sah dan log masuk pada rantaian blok, muktamad menghalang isu perbelanjaan berganda, yang mana aset digital yang sama boleh digunakan lebih daripada sekali. 

Perbelanjaan berganda mungkin berlaku, contohnya, jika seseorang mempunyai satu Bitcoin (BTC) dan cuba menghantarnya dalam dua transaksi berasingan kepada dua penerima berbeza. Dengan menjamin muktamad, teknologi blockchain menghalang perkara ini daripada berlaku. Sebaik sahaja transaksi disahkan dan direkodkan pada blockchain, aset digital dianggap dibelanjakan dan tidak boleh digunakan dalam sebarang transaksi selanjutnya.

Kesempurnaan adalah penting dalam konteks kontrak pintar. Butiran perjanjian antara pembeli dan penjual dibenamkan secara langsung dalam kontrak pintar, yang merupakan kod pelaksanaan sendiri. Kemuktamadan menjamin bahawa hasil kontrak ini adalah deterministik dan tidak boleh diubah.

Selain itu, muktamad ialah cara aplikasi terdesentralisasi (DApps) memastikan aktiviti mereka selamat dan boleh dipercayai. Kemuktamadan memastikan bahawa keputusan dan transaksi yang dibuat dalam aplikasi ini tidak boleh diubah dan tidak boleh diubah. Selain itu, rantaian blok membina kepercayaan di kalangan pengguna dan ahli rangkaian dengan membuat transaksi muktamad. Kepercayaan pengguna terhadap sistem meningkat dengan mengetahui bahawa urus niaga tidak dapat dipulihkan.

Cabaran untuk mencapai muktamad dalam blockchain

Isu seperti forking, kependaman rangkaian, kelemahan kontrak pintar dan 51% serangan menghalang urus niaga blockchain daripada mencapai muktamad.

Apabila blockchain berpecah kepada beberapa laluan, forking berlaku, menghasilkan versi sejarah transaksi yang berbeza. Kaedah konsensus diuji dengan perbezaan ini, yang menjadikannya mencabar untuk menentukan versi mana yang sah dan menangguhkan kemuktamadan.

Contohnya, garpu keras boleh mengakibatkan perselisihan faham dalam kalangan komuniti atau pembangun mengenai kemas kini protokol. Sehingga isu itu diselesaikan, puak yang berbeza mungkin terus menyokong rantaian PoW, mengakibatkan kekurangan kemuktamadan.

Kependaman rangkaian, atau kelewatan dalam komunikasi data antara nod, merumitkan lagi keadaan. Sambungan rangkaian yang perlahan boleh menyebabkan ralat dalam susunan transaksi dan pengesahan dengan melambatkan penyebaran maklumat transaksi merentasi rangkaian blockchain.

Selain itu, kelemahan kontrak pintar boleh mengakibatkan tingkah laku yang tidak dijangka, membolehkan pelakon jahat mengambil kesempatan daripadanya dan membalikkan urus niaga. Begitu juga, entiti yang mempunyai lebih daripada 50% kuasa perlombongan rangkaian dalam rantaian PoW mungkin boleh mengubah sejarah rantaian blok dan transaksi terbalik. Ini menjejaskan kemuktamadan dan keselamatan.

Disebabkan kebimbangan ini, integriti rantaian blok terancam, memerlukan pelaksanaan algoritma konsensus yang kukuh dan protokol rangkaian yang berkesan oleh pembangun untuk mengurangkan masalah forking dan kependaman serta menjamin kemuktamadan transaksi yang tepat pada masanya dan selamat.

Teknik dan algoritma konsensus untuk meningkatkan kemuktamadan

Tempoh pengesahan yang lebih panjang, berbilang pengesahan dan algoritma keselamatan yang canggih, seperti Algorand's Pure PoS, delegated PoS (DPoS) dan HoneyBadgerBFT, boleh membantu mempertingkatkan kemuktamadan rantaian blok.

Satu pendekatan melibatkan masa pengesahan yang lebih lama, membolehkan bilangan pengesahan yang lebih banyak sebelum transaksi dianggap muktamad. Kebarangkalian kesahihan urus niaga disahkan dan menjadi tidak dapat dipulihkan dengan ketara meningkat dengan memanjangkan masa yang diperlukan untuk mencapai konsensus.

Tambahan pula, menggunakan teknik pengesahan berbilang, di mana transaksi disemak oleh banyak nod atau pengesah, menawarkan lapisan keselamatan tambahan, memastikan konsensus yang lebih luas dan mengurangkan kemungkinan kesilapan atau serangan berniat jahat.

Selain itu, algoritma konsensus yang inovatif seperti Algorand's Pure PoS, DPoS dan HoneyBadgerBFT telah mengubah industri. Algorand menggunakan kaedah PoS bersama-sama dengan protokol perjanjian Byzantine untuk memastikan muktamad yang cepat dan tidak dapat dipulihkan untuk transaksi. 

Dengan melaksanakan sistem berasaskan reputasi di mana sekumpulan kecil perwakilan yang dipercayai mengesahkan urus niaga, DPoS meningkatkan keberkesanan dan muktamad rangkaian. Begitu juga, algoritma HoneyBadgerBFT menambah baik kemuktamadan dan keselamatan walaupun dengan kehadiran nod jahat atau kelewatan rangkaian dengan mencapai konsensus Byzantine tak segerak.

Aliran dan perkembangan masa depan dalam mencapai kemuktamadan yang lebih pantas dan lebih dipercayai

Pada dasarnya, strategi pelbagai disiplin yang menggabungkan teknik konsensus yang pelbagai, penyulitan termaju dan kesalingoperasian yang dipertingkatkan adalah perlu untuk mencapai kemuktamatan yang lebih pantas dan lebih dipercayai pada masa hadapan.

Pendedahan model konsensus hibrid adalah satu trend sedemikian. Algoritma konsensus hibrid ini berusaha untuk meningkatkan kebolehskalaan dan prestasi sambil mengekalkan keselamatan yang kukuh dengan menggabungkan kelebihan pelbagai algoritma konsensus. Projek telah bereksperimen dengan menggabungkan kaedah PoS kerana ia menggunakan tenaga yang jauh lebih sedikit daripada teknik PoW dan mempercepatkan masa pengesahan.

Selain itu, terdapat minat yang semakin meningkat dalam kaedah kriptografi lanjutan seperti bukti pengetahuan sifar (ZK) dan teknologi inovatif, seperti sharding. Bukti sifar pengetahuan meningkatkan kecekapan dan privasi dengan membolehkan pihak mengesahkan transaksi tanpa mendedahkan maklumat peribadi. Sharding, kaedah untuk membahagikan rantaian blok kepada bahagian yang lebih kecil dan lebih mudah diurus, mengurangkan beban pengiraan pada nod dan mempercepatkan pemprosesan transaksi.

Pembangunan pengkomputeran kuantum boleh menyebabkan teknik penyulitan sedia ada menjadi usang, memerlukan penciptaan algoritma tahan kuantum. Untuk mengekalkan keselamatan dan muktamad urus niaga dalam menghadapi ancaman kuantum, rangkaian blockchain sedang giat menyiasat penyelesaian kriptografi tahan kuantum.

Satu lagi bidang tumpuan ialah bagaimana blockchain berbeza berinteraksi antara satu sama lain. Melalui penggunaan protokol seperti Polkadot dan Cosmos, transaksi antara rangkaian boleh diselesaikan dengan cepat dan lancar. Kesalingoperasian ini meningkatkan keberkesanan keseluruhan sistem rantaian blok, menghasilkan kemuktamadan yang lebih cepat dan lebih dipercayai.