Prestasi Protokol Konsensus Berasaskan Kuorum dalam Blockchain – crypto.news

Jika Blockchain adalah haiwan, protokol konsensus akan menjadi rangkanya. Sebagai bahagian yang sangat diperlukan dari mana-mana rangkaian terdesentralisasi, protokol konsensus bertanggungjawab untuk pengesahan transaksi oleh semua nod dalam rangkaian. Ia dilakukan melalui penentuan kesahihan blok yang ditambahkan, memastikan ia adalah perkara yang dipersetujui oleh semua nod.

Apakah Protokol Konsensus Berasaskan Kuorum

Protokol konsensus berasaskan kuorum telah menjadi kemarahan dalam ruang blockchain. Tetapi apakah mereka? Adakah mereka menawarkan sebarang kelebihan berbanding protokol konsensus bukan berasaskan kuorum yang lain? Bagaimana prestasi mereka?

Kuorum adalah istilah yang banyak digunakan dalam sistem terdesentralisasi. Ia merujuk kepada bilangan minimum undi yang diperlukan oleh transaksi yang diedarkan sebelum tindakan boleh dilaksanakan dalam sistem yang diedarkan. Protokol konsensus ditakrifkan sebagai sistem. mengawal apa yang berlaku dalam rantaian blok tertentu pada bila-bila masa.

Protokol konsensus berasaskan kuorum ialah protokol di mana keputusan untuk menambah blok didahului dengan mencapai bilangan undian minimum. 

Perbezaan Utama Dengan Protokol Konsensus Lain 

Semua protokol konsensus mempunyai satu keperluan asas. Semua peserta dalam nod mesti sampai pada keputusan kolektif sama ada menerima atau menolak penambahan blok baharu. Proses untuk mencapai keputusan itu bagaimanapun mengambil langkah tambahan di bawah protokol berasaskan kuorum.

Untuk protokol konsensus berasaskan kuorum, peserta nod bertukar mesej dengan dua inisiatif utama. Pertama, blok perlu dicadangkan kepada semua nod, sesuatu yang hanya boleh dilakukan oleh ketua konsensus. Yang kedua ialah memaklumkan kepada rangkaian bahawa peserta telah memutuskan dan mengesahkan blok tersebut. 

Konsensus dicapai selepas ketua mencadangkan blok dan majoriti peserta membuat keputusan dan mengesahkan blok yang dicadangkan. 

Edge Over Protokol Konsensus Bukan Berasaskan Kuorum

Protokol berasaskan kuorum mempunyai satu perbezaan utama yang penting berbanding yang tidak berasaskan kuorum. Iaitu, keupayaan untuk meneruskan operasi walaupun beberapa nod penyertaan yang betul gagal atau bertindak dengan niat jahat.

Sebab utama di sebalik konsensus tidak remeh ialah kegagalan boleh berlaku semasa penghantaran mesej dan membuat keputusan oleh nod. Puncanya mungkin terputus bekalan elektrik atau tingkah laku berniat jahat, mengakibatkan mesej hilang atau tertunda.

Elaun kegagalan sedemikian dirujuk sebagai toleransi kesalahan Byzantine. Protokol sedemikian boleh bertolak ansur dengan kerosakan ranap atau kerosakan byzantine. Ranap ranap ialah apabila peserta tidak bertindak balas atau melakukan operasi baharu apabila konsensus sedang dilaksanakan. 

Kesalahan Byzantine merujuk kepada peserta yang gagal yang boleh menjadi agen berniat jahat. Ejen sedemikian dicirikan oleh paparan tingkah laku rawak yang berbeza daripada protokol yang ditetapkan dan mengambil sebarang tindakan. 

Bilangan maksimum nod berniat jahat yang boleh diterima dalam protokol berasaskan kuorum ialah ⅓ daripada semua nod yang mengambil bahagian dalam rangkaian. Jumlahnya adalah termasuk nod jujur ​​dan berniat jahat.

Prestasi Protokol Berasaskan Kuorum

Untuk mengukur prestasi protokol konsensus berasaskan kuorum, ia hendaklah dibahagikan dan dianalisis kepada tiga kumpulan berbeza.

Prestasi Praktikal Byzantine Fault Tolerant (BFT) Protokol

Protokol dipanggil sedemikian kerana ia boleh mencapai dua isu utama. Mereka mengoptimumkan komunikasi dan pengesahan antara peserta sambil menguruskan untuk kekal berfungsi dalam persekitaran yang sukar disegerakkan. 

Semua komunikasi dipusatkan pada pemimpin yang dipanggil utama, dengan semua peserta lain dipanggil replika. Protokol perubahan paparan dilaksanakan apabila nod utama gagal, dengan peserta seterusnya dalam kiu bulat menjadi nod utama baharu. Semua peserta mempunyai pengetahuan yang betul tentang semua peserta dan tandatangan mereka untuk membuat keputusan pengundian yang lebih baik.

Semasa memberikan penyelesaian praktikal kepada kesalahan Byzantine, protokol itu mempunyai masalah besar dengan kebolehskalaan. Untuk bertolak ansur dengan tingkah laku berniat jahat, semua peserta mesti mengetahui semua peserta nod lain dan bertukar-tukar sejumlah besar mesej. Ia membentangkan kerumitan pengiraan dalam bertukar-tukar mesej. 

Perluasan juga merupakan satu cabaran kerana menambah peserta hampir mustahil. Mana-mana peserta yang keluar secara kekal dianggap sebagai pelakon yang berniat jahat. Ekosistem rantaian blok yang sangat bertenaga dan dinamik akan dengan cepat mencapai had ⅓ dan mengakibatkan keruntuhan protokol.

Prestasi Protokol Perjanjian Byzantine Bersekutu

Di bawah protokol perjanjian byzantine persekutuan (FBA), kuorum.dipecahkan kepada beberapa unit persekutuan. Ia berbuat demikian dengan mempunyai beberapa jeneral Byzantine, masing-masing bertanggungjawab untuk potongan kuorum mereka. Ia membolehkan peningkatan ketara dalam urus niaga, pengurangan kos urus niaga dan bilangan pertukaran mesej yang lebih kecil. 

Di bawah protokol FBA, setiap nod yang mengambil bahagian diberi keupayaan untuk memilih orang yang mereka ingin percayai. Ia mewujudkan kesukaran untuk mana-mana pelakon berniat jahat kerana mereka perlu meyakinkan sejumlah besar nod yang sah untuk memasukkan nod berniat jahat dalam senarai dipercayai mereka.

FBA telah mendapat peningkatan populariti selama bertahun-tahun, menarik nama blockchain besar ke lipatannya. Yang paling ketara ialah Ripple inc dan Stellar. Serangan Sybil adalah ancaman yang paling ketara, lebih-lebih lagi untuk rantaian Ripple. Kewujudan Senarai Nod Unik untuk pengesah menawarkan penyelesaian yang baik.

Prestasi Protokol Toleransi Kesalahan Byzantine yang Diwakilkan

Protokol tahan kesalahan Byzantine (dBFT) yang diwakilkan mengikut gaya pelaksanaan yang sama seperti BFT. Walau bagaimanapun, ia berbeza dengan memusatkan konsensus dalam beberapa peserta, sekali gus menyelesaikan isu kebolehskalaan BFT. Protokol menggunakan konsep reputasi untuk pilihan peserta konsensus.

NEO ialah salah satu pemain terbaik dengan protokol dBFT. Penyerapannya agak lemah kerana kemungkinan ancaman keselamatan yang berbahaya. Pemimpin yang berniat jahat boleh mengeksploitasi protokol perubahan pandangannya untuk mencipta garpu penentu. Mereka kemudiannya boleh membuat 2 blok baharu menggunakan mesej berbeza, dengan kedua-dua blok itu sah dan diterima oleh peserta, mewujudkan dua keadaan berbeza dalam rangkaian. Penyelesaian adalah membuang semua mesej yang dijana sebelum perubahan paparan.

Prestasi Toleransi Kesalahan Byzantine dan Bukti Delegasi Protokol Pancang

Disingkat sebagai BFT-dPoS, protokol hibrid menggabungkan protokol Bukti Pemilikan berprestasi tinggi dengan keselamatan protokol BFT. Di bawah protokol, setiap pemegang token mengundi untuk pengeluar blok, dengan 21 nod dengan undian terbanyak layak. Setiap daripada 21 kemudiannya telah menetapkan bingkai masa 0.5 saat untuk menghasilkan blok, dengan proses berjalan mengikut abjad.

EOSIO adalah salah satu blok blok yang menggunakan protokol. Ia mempunyai pencapaian yang luar biasa seperti kebolehan 3000 transaksi seminit dan tahap keselamatan BFT. Kelemahannya ialah had kepada 21 pencipta blok, dengan pengundian dipengaruhi oleh aset yang dipegang. Ia membolehkan perlanggaran untuk mengawal proses adalah mungkin.

Catatan Pengarang

Protokol konsensus berasaskan kuorum agak terkini berbanding dengan yang bukan kuorum. Walau bagaimanapun, mereka mengemas satu pukulan kerana mereka menyelesaikan isu kesalahan byzantine dan membenarkan kebolehkendalian selagi nod berniat jahat tidak membentuk majoriti rangkaian.

Prestasi mereka berbeza bergantung pada kelas protokol dalam perbincangan BFT menawarkan isu kebolehskalaan yang besar manakala FBA menawarkan beberapa kerentanan terhadap serangan Sybil. 

dBFT menyelesaikan isu kebolehskalaan tetapi dengan penciptaan eksploitasi protokol perubahan pandangan. BFT-dPoS menawarkan apa yang boleh menjadi ciri terbaik, tetapi menimbulkan kawalan risiko melalui pakatan sulit. Penggunaan protokol berasaskan kuorum bagaimanapun dijangka meningkat apabila ruang mendapat lebih banyak inovasi.