Konsensüs Mekanizmasının "Taht Oyunları"
Özet
Blockchain'in 2009'da geliştirilmesinden bu yana birçok fikir birliği gelişti. Fikir birliği mekanizmasına ilişkin tartışma, blockchain alanındaki bir "Game of Thrones" gibi. Bu makale, Amerikan draması "Game of Thrones" analojisi aracılığıyla blok zincirinin mevcut ana fikir birliği protokolünü sıralıyor ve tanıtıyor.BFT konsensüsü daha önce geliştirildi ancak uygulama senaryoları sınırlıdır. Blok zincirinin doğumundan sonra, BFT konsensüsü de yeniden canlandı, esas olarak izin zincirinde kullanıldı ve değişiklikten sonra halka açık zincire de uygulanabilir.
X'in Kanıtı, şu anda halka açık zincir alanında yaygın olarak kullanılan bir fikir birliği türüdür. Bunlar arasında PoW ilk uygulanacak olanıydı, ancak kaynak israfı, hesaplama gücü konsantrasyonu, kesinlik eksikliği ve düşük performans var. PoS şu anda güçlü bir rakiptir ve kaynak israfını önleyebilir, merkezi madencilik havuzlarına olan talebi zayıflatabilir ve% 51 saldırı olasılığını azaltabilir.Ancak, faturalama düğümlerinin sayısını, beklenmedik merkezileştirme sorunlarını ve Nothing at Stake'i belirlemede de zorluklar yaşamaktadır. .
Yukarıdaki eksiklikleri çözmek için, yalnızca ikisinin avantajlarını birleştirmekle kalmayıp, aynı zamanda PoW + PoS, DPoS + BFT, vb. Dahil olmak üzere bazı eksikliklerden de kaçınmayı umarak birçok karma fikir birliği doğmuştur.
Buna ek olarak, eşik imzaları, toplu imzalar, doğrulanabilir rastgele işlevler vb. Dahil olmak üzere, fikir birliğini iyileştirmek için kriptografik teknikleri uygulayan bazı fikirler hala vardır, ancak kullanımın etkisi pratikte test edilecek.
Görülüyor ki konsensüs algoritmalarının "Game of Thrones" devam ediyor ve blockchain ve dağıtılmış hesaplamanın evriminin durmayacağı.
Rapor gövdesi
Game of Thrones'un 8. sezonunun gelmesiyle yaklaşık 10 yıldır bizimle birlikte olan bu bölüm de sona erecek. Douban 9,7 puan topladı ve arkadaş çevresi içindeki çeşitli spoiler'lar ekranı süpürdü. Büyük patron Night King'in "haksız ölümü" ile hikayenin gerçek olay örgüsü zirvesi hala birkaç büyük ailenin taht için rekabetinde.Blok zincirinin 2009 yılında geliştirilmesinden bu yana, çeşitli fikir birliği gelişti.Farklı fikir birliği, saldırı, hile, gecikme, tutarlılık, nihai kesinlik ve benzeri sorunları farklı şekillerde çözdü. Mevcut ana fikir birliği algoritmaları PoW, PoS, BFT, vb. İçerir ve hibrit fikir birliği ortaya çıkmıştır. PoA, PoI, DPoS ve PBFT gibi ana akım temelinde gelişen bazı fikir birliği algoritmaları da vardır.
Konsensüs mekanizmasının blockchain teknolojisindeki "taht" olduğunu ve benim için söylediğiniz fikir birliği mekanizması tartışmasının bir blockchain "güç oyunu" olduğunu söylemek abartı olmaz.
1. İki aile arasındaki anlaşmazlık
Konsensüs, dağıtılmış bir sistemde tutarlı veri elde etmeye yönelik bilgisayar bilimi sürecidir. Mutabakat mekanizması çok gerekli, bazı işlemlerin ve sistemlerin yüksek gecikmeye sahip olduğunu, zamanla iletişim kuramadığını ve hatta bazı düğümlerin kötülük yaptığını varsayar, bu nedenle fikir birliği mekanizmasının hataya dayanıklı olması gerekir.
Blockchain fikir birliği mekanizması bizi şaşırtıyor, ancak temelde Paxos, BFT ve Proof of
X, üç temel fikir birliğinden türetilmiştir. Blockchain fikir birliğinin çoğu "BFT ailesi" ve "Proof of X ailesi" veya iki büyük aile arasındaki kombinasyondan geliyor. "BFT ailesi", eski ejderha ailesi House Targaryen gibi, konsensüs dünyasında eski bir kraldır, ancak bir zamanlar yalnız olmasına rağmen yeteneği varlığını sürdürür ve zorlukların ardından geri gelmiştir. 2008'de Bitcoin teknik incelemesinin ortaya çıkmasıyla birlikte, kendi baş kahramanı halesine sahip House Stark gibi "Proof of X ailesi" hızla gelişmeye başladı. Stark ailesi genç olmasına rağmen, ailenin tüm üyeleri son derece yeteneklidir ve her biri taht için güçlü bir rakiptir.
2. BFT mutabakatı
Şimdi iyi bilinen "Bizans başarısızlıkları" (Bizans başarısızlıkları) 1982 gibi erken bir tarihte ortaya çıktı. Bu, Amerikalı bilgisayar bilimcisi Leslie Lambert tarafından "Programlama Dilleri ve Sistemleri Üzerine ACM İşlemleri" başlıklı makalede önerilen dağıtılmış bir sistemdir. İletişimde bir sorun.
Lambert, Bizans Generalleri sorununu gündeme getirdikten sonra, tezinde bu soruna sözlü anlaşma ve yazılı anlaşma dahil olmak üzere iki çözüm önerdi. Mühendislikte daha pratik ve kullanışlı olabilmek için, akademik topluluk daha sonra keşif ve araştırma yapmaya devam etti ve PBFT (Pratik Bizans Hata Toleransı) gibi daha pratik fikir birliği protokolleri doğdu. Bu tür bir fikir birliği, BFT konsensüsü olarak sınıflandırılabilir. Tarihsel bir bakış açısından, BFT konsensüsü en derin niteliklere sahiptir ve geleneksel konsensüs mekanizmasının kralıdır.
Bizans sorunu çok ciddi ve üstesinden gelinmesi son derece zor. Ancak uçak motoru sistemleri, nükleer enerji santralleri ve çok sayıda sensör gerektiren ve toplama sonuçlarına son derece duyarlı olan diğer sistemlere ek olarak, hayvan bakıcısı gibi ortak dağıtılmış sistemler Bizans hata toleransı gerektirmez ve CFT'yi desteklemek için yalnızca Paxos, Raft vb. CrashFaultTolerance) fikir birliği anlaşması. Targaryen ailesinin yerini Baratheon ailesine bırakması gibi, BFT tahtının da bir zamanlar bu CFT konsensüsüne yol açtığı düşünülebilir.
Bununla birlikte, Bitcoin gibi bir dizi blockchain uygulamasının ortaya çıkmasıyla birlikte, blockchain uygulama senaryolarına olan talep arttı ve BFT konsensüsü de iyi gelişti. Şu anda, BFT fikir birliği genellikle blockchain uygulamalarında güçlü tutarlılık gerektiren özel zincir ve ittifak zinciri senaryoları için uygundur, ancak varyantları da halka açık zincir konsensüsü için uygundur.
3. X Kanıtı
Bitcoin ve blockchain'in ortaya çıkmasına kadar uzlaşma mekanizması klasik dönemden modern döneme hızlı bir gelişim başlattı. Blockchain'in ana bölümü olan halka açık zincir, merkezi olmayan dağıtılmış bir defter sistemi ve gelecekteki tüm blockchain ticari uygulamaları için altyapıdır. Eşler arası ağdaki yüksek ağ gecikmesi nedeniyle, her düğüm tarafından gözlemlenen işlemlerin sırası tamamen tutarlı olamaz. Bu nedenle, halka açık zincir sistemi, belirli bir süre içinde gerçekleşen işlemlerin sırası üzerinde anlaşmak için bir fikir birliği mekanizmasına ihtiyaç duyar. Mutabakat mekanizması, düğümler arasındaki karşılıklı güven sorununu çözebilir, böylece blok zinciri, bilgi aktarımı sürecinde aynı anda değer aktarımını tamamlayabilir. Mutabakat mekanizması, kamu zincirinin performansını belirler ve kamu zinciri, fikir birliği mekanizmasının refahını teşvik eder.
3.1. PoW kahramanı krizi
PoW (Proof of Work) işe göre bir dağıtım modelidir, yani madenciler iş yükleri nedeniyle hesap tutma hakkı için çabalarlar. İş yükü ne kadar büyükse, madencinin madencilik gücü o kadar büyük olur ve defter tutma hakkı elde etme olasılığı o kadar artar.PoW mutabakatı, Bitcoin uygulamasında büyük öneme sahiptir ve aynı zamanda uygulamadaki en eski ve en güvenli ve güvenilir halka açık zincir mutabakat algoritmasıdır ve Bitcoin sisteminin 10 yıldan fazla bir süredir büyük arızalar olmadan istikrarlı çalışmasını destekler.
PoW'un en eski "Satoshi Nakamoto Konsensüsü" ne ek olarak, PoW, daha sonraki gelişiminde, özellikle çatal seçim stratejileri ve karma algoritmalar dahil olmak üzere daha fazla evrim geçirdi.
Çatallanma stratejisi, Bitcoin tarafından benimsenen en uzun zincir mekanizmasını seçer ve kazananın hepsini aldığı bir durum sunar. Bazı blok zinciri sistemleri bu konuda farklı görüşlere sahiptir ve bu nedenle başka stratejiler benimser. Örneğin Ethereum, madencilik yarışmasında başarısız olan madencilerin aynı zamanda tüm ağ için hizmet sağladığına ve ödüllendirilmesi gerektiğine inanıyor, bu yüzden Ommer konseptini getiriyor. Bu durumda, ana zincir yöntemini belirlemek için, Ethereum başka bir strateji kullanır: GHOST (Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree Protocol), basit en uzun zincir stratejisinden amca blokları içeren ve en çok bloğa sahip olana değiştirilir. Bir zincir.
Tabii ki, "Game of Thrones" ta olduğu gibi, kriz her an herkesin başına gelecek, hatta en yetenekli kahramanı bile. PoW fikir birliğiyle ilgili bazı bariz sorunlar da var:
Kaynak israfı : PoW fikir birliği süreci, blok zinciri ağ düğümlerinin sağladığı bilgi işlem gücüne büyük ölçüde bağlıdır. Aynı zamanda, şifrelenmiş dijital para ekosistemi, sermaye ve teçhizat açısından bariz bir "silahlanma yarışı" gösterdi ve giderek yüksek enerji tüketimine sahip sermaye yoğun bir endüstri haline geldi ve kaynak tüketimi sorununu daha da vurguladı.
Hesaplama gücünün konsantrasyonu Btc.com'dan alınan verilere göre, ilk beş madencilik havuzu, geçen yıl Bitcoin'in toplam hesaplama gücü payının% 65'ini oluşturdu ve Matthew etkisi yavaş yavaş ortaya çıktı. Aynı zamanda, aşırı yoğun bilgi işlem gücü ile% 51 saldırı riski vardır.
Düşük performans : Bir fikir birliğine varmak için belirli bir miktar iş belirleme ihtiyacı nedeniyle, PoW blok zinciri genellikle işlem hizmetlerini işlemede çok düşük performansa sahiptir.Örneğin, Bitcoin TPS teorik olarak saniyede en fazla 7 işleme sahiptir.
3.2. PoS, tahtın en güçlü saldırganı
PoW'un zayıf momentumundan dolayı, ana akım algoritmalarda, PoS (Proof of Stake) başarıyla tahtın en güçlü saldırganı haline geldi. PoS, PoW temelinde geliştirilmiştir ve günümüzün blockchain konsensüs dünyasına saygı duymaktadır. 2014-2017 döneminde PoS mutabakatına dayalı blok zincirlerinin sayısı kademeli olarak arttı ve hatta ikinci en büyük piyasa değerini koruyan Ethereum'un uzun vadeli piyasa değeri PoW'dan PoS'ye geçmeyi planlıyor.PoS fikir birliği mekanizmasının önerisi, insanların madencilikteki "müşterekler trajedisi" konusundaki tartışmalarından kaynaklandı. Kasım 2010'da, madencilik ortaklarının trajedisi (Rahatsız edici derecede düşük gelecekteki zorluk dengesi) Vandroiy tarafından işaret edildi ve kapsamlı tartışmalara yol açtı. Temmuz 2011'de, bir dijital para meraklısı olan Quantum Mechanic, ilk olarak Bitcoin forumunda bir PoS konsensüs mekanizması (Proof of work yerine Proof of stake) konseptini önerdi. Nesnel olarak konuşursak, PoS mekanizmasının doğuşu, PoW'nin bazı eksikliklerini çözer: 1. PoS mekanizması ile yeni blokların geliştirilmesi, kaynak israfını bir ölçüde önler ve sistem bloklarının otomatik çıkışı, sınırlı dijital kaynaklar nedeniyle üretimi azaltır. Deflasyon. PoW mekanizması altında, madencilik havuzları çıktıyı artırmak ve uzun vadeli ortalama maliyetleri azaltmak için ölçek ekonomilerini kullanır; 2. PoS fikir birliği mekanizması, merkezi madencilik havuzlarındaki ölçek ekonomilerine olan talebi zayıflatır ve hesaplama gücünün merkezi tekeli de hafifletilir ve bireysel rekabet gücü farklıdır. Nispeten küçük; 3.% 51 saldırılar söz konusu olduğunda, PoS mutabakat mekanizmasının bir saatlik saldırısının maliyeti PoW konsensüs mekanizmasının maliyetinden çok daha fazladır.
Bununla birlikte, PoS'nin çözülmesi gereken bazı sorunları da vardır:
Tehlikede Olan Hiçbir Şey: PoS'de bir kullanıcı aynı anda iki çatala bahis yapabilir; hangi çatal ana zincir olarak kabul edilirse edilsin, kullanıcı fırsat maliyetini kaybetmeden ödüller alabilir. Bu aslında fikir birliği oluşumunu engelleyecektir.
Pasif olarak merkezileştirme oluşturur: PoS ana ağının başlangıcında, başlangıç bloğunda tahsis edilen Tokenların çoğu sınırlı sayıda proje tarafına ve erken yatırımcılara aitti. Bu nedenle, PoS blok zinciri kolayca tekelleştirilir ve erken kullanıcılar tarafından yönetilir.
Muhasebe düğümü seçim sorunu: Birçok PoS, BFT tipi algoritmalara dayanır, ancak birçok BFT tipi fikir birliğinin devam etmeden önce düğümleri belirlemesi gerekir. Muhasebe düğümünün belirsizliği, ağ bölümleme olasılığını da artıracaktır.
4. Dünya kaos içinde, karışık fikir birliği mantar gibi yeşerdi
Hemen hemen tüm fikir birliği mekanizmalarının kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır.Hiçbir fikir birliği mekanizması blok zincirinin "imkansız üçgen" problemini mükemmel bir şekilde çözemez. Bu nedenle insanlar, yalnızca ikisinin avantajlarını birleştirmekle kalmayıp aynı zamanda bazı dezavantajlardan da kaçınmak için iki tür fikir birliğinin karıştırılıp karıştırılamayacağını düşünmeye başladı. Yani karışık bir fikir birliği var.
4.1. PoW + PoS
"Karma fikir birliği" nde, PoW + PoS karma mekanizması en popüler ve başarıyla uygulanan fikir birliği algoritmalarından biridir.Nisan 2014'te Larry Ren, Reddcoin White Paper'da Proof of Stake Velocity (PoSV) fikir birliği mekanizmasını önerdi. PoSV algoritması, erken aşamada token dağıtımını uygulamak için PoW kullanır ve daha sonraki aşamada uzun vadeli ağ güvenliğini korumak için PoSV kullanır. PoSV, PoS'deki madeni para yaşının ve zamanının doğrusal işlevini üstel bir bozunma işlevine dönüştürür, yani madeni para yaşının büyüme oranı zamanla azalır ve sonunda sıfıra doğru eğilim gösterir. Bu nedenle, yeni para biriminin para birimi yaşı, üst eşiğe ulaşana kadar eski para biriminin yaşından daha hızlı büyür, bu da para sahipleri olgusunu bir dereceye kadar hafifletir.
Ethereum Casper, iyi bilinen başka bir kombinasyon çözümüdür. Madencilik enerji tüketimi, ağ merkezileştirme ve performans genişletme gibi birçok sorunu çözmek için Ethereum şu anda Casper aracılığıyla PoW'den PoS'ye geçmeye çalışıyor. Casper, PoS'un Ethereum sürümü olarak kabul edilebilir, ancak Casper şu anda bir protokol değildir, ancak Casper FFG ve CasperCBC dahil olmak üzere Ethereum ekibi tarafından başlatılan iki tasarım uygulamasını içerir. Bunlar arasında, CasperFFG (Casperthe Friendly Finality Gadget), PoS mekanizmasını Ethereum blockchain ağına aşamalı olarak tanıtmayı uman bir PoW + PoS hibrit mekanizmasıdır. Bu mutabakat protokolü kapsamında, blok üretiminin ana süreci hala PoW madenciliği yoluyla yürütülecektir; ancak PoW tarafından üretilen her 50 veya 100 blokta bir PoS kontrol noktası belirlenecek ve doğrulayıcı bunu kontrol edecektir. Doğrulamak ve oy vermek için veri içeriğini tıklayın.
Ek olarak, bu birleşik fikir birliği şunları içerir: Mayıs 2014'te yayınlanan Slimcoin, PoW ve PoS'ye dayalı bir Proof of Burn (PoB) konsensüs mekanizması önerdi; Proof of Activity (PoA) Aralık 2014'te önerildi, vb. .
4.2. DPoS + BFT
PoS, en zengin adamın hesabında daha fazla güç ve defter tutma hakkını kontrol etme yeteneği ile sonuçlanacaktır. Nisan 2014'te Dan Larimer (BM), teknolojik demokratik bir katman getirerek merkezileşmenin olumsuz etkisini azaltmayı umarak DPoS (Delege Proof of Stake) mekanizmasını önerdi.DPoS mutabakat mekanizmasında noter ve tanık olmak üzere iki rol vardır. Noterler, blok üreticilerine oy verebilecek hisse senedi sahiplerine, tanıklar ise blok üretimi ve doğrulama işlemleri için seçilen düğümlere atıfta bulunur. DPoS'da her düğümün blok üretme hakkı yoktur, ancak her düğümün oy hakkı vardır.Bu parlamenter sisteme çok benzer: her vatandaş konsey üyesi olamaz, ancak her vatandaş kendini seçme hakkına sahiptir. Güvenilir üyelerin hakları. DPoS'de oylama, seçmen haklarına göre ağırlıklandırılır, oylamada ne kadar çok hak ve menfaat kullanılırsa, seçimin etkisi o kadar büyük olur. Merkezileştirme DPoS sisteminde hala mevcuttur, ancak sınırlıdır. DPoS sisteminde, PoS gibi en çok kaynağa sahip kişiye güvenmek yerine, her müşteri kime güvenilebileceğine karar verebilir.
Bununla birlikte, DPoS'nin de bazı sorunları vardır:
Oy verme coşkusu yüksek değil. Hissedarların büyük çoğunluğu (% 90 +) hiçbir zaman oylamaya katılmadı. Bunun nedeni, oy vermenin zaman, enerji ve beceri gerektirmesidir ki bu, çoğu yatırımcının eksik olduğu şeydir.
Kötü düğümlerle başa çıkmanın birçok zorluğu vardır. Topluluk seçimleri, bazı yıkıcı düğümlerin ortaya çıkmasını zamanında ve etkili bir şekilde etkili bir şekilde engelleyemez ve ağda gizli güvenlik risklerine neden olur.
Ek belirteçlerin verilmesine güvenin. Tüm fikir birliği mekanizması, proxy düğümlerinin kararlılığını korumak için hala belirteçlerin verilmesine dayanmaktadır.
5. Tahta giden ejderha ve büyü şifrelemesinin gelişmesine dayalı mı?
Blockchain teknolojisi ile karakterize edilen şifreleme dünyasının kriptografi temeline dayandığı söylenebilir. Şu anda, birçok blok zinciri sistemi de bu teknolojinin kökenine geri dönmeye başladı, fikir birliğinin iletişim maliyetini azaltmak ve fikir birliğinin verimliliğini artırmak için çeşitli kriptografik teknolojileri kullanarak iyi sonuçlar elde etti. Bu kriptografik teknikler arasında eşik imzaları, toplu imzalar, doğrulanabilir rastgele işlevler vb. Bulunur.
5.1. Eşik imzası
Yukarıda tanıtılan protokollerin çoğunun eşzamanlı veya yarı eşzamanlı bir ağ ortamına dayalı olması gerekir ve HoneyBadger BFT İleti gecikmesinde net bir üst sınır olmaksızın eşzamansız ağlarda çalışabilen ilk iyi bilinen eşzamansız BFT protokolüdür. İlk önce işlemi birden çok kopyaya böler ve her bir düğüm birbiriyle iletişim kurarak, başlangıç düğümünün mesaj gönderiminin darboğaz problemini azaltır. Eşzamansız ağ ortamı nedeniyle, düğümler arasında alınan işlemler eşzamansız ve rastgeledir. Düğüm, ikili Bizans sözleşmesi ile geçersiz işlemleri ve tekrarlanan işlemleri ortadan kaldırdıktan sonra, eşzamansız bir ortak işlem alt kümesi (Eşzamansız Ortak Alt Küme) elde edilir.Eşik şifreleme, yalnızca f + 1 dürüst düğümlerin orijinal mesajın şifresini çözmek için birlikte çalışmasına izin vererek kötü niyetli düğümlerin son işlem kümesine saldırmasını önler. HoneyBadger BFT protokolünün ana sınırlaması, eşzamansız bir ağda deterministik olmayan bir mutabakat algoritması olmasıdır.
5.2. Toplu İmza
E. Kokoris-Kogias ve diğerleri, makalelerindeki fikir birliği mekanizmasında toplu imzaların kullanılması için bir yöntem önerdiler. Yazıda bahsedilen ByzCoin, iletişim gecikmesini azaltmak için orijinal PBFT tarafından kullanılan MAC'yi dijital bir imza ile değiştirir ve iletişim karmaşıklığını daha da azaltmak için bir toplu imza kullanır. Ancak ByzCoin, kötü niyetli ana düğümler veya% 33 hata toleransı gibi konularda hala sınırlamalara sahiptir.Daha sonra, bu fikre dayanan Zilliqa vb. Gibi bazı halka açık zincir projeleri, PBFT sürecinin Hazırla ve Uygula aşamalarında mesaj aktarım verimliliğini artırmak için EC-Schnorr çoklu imza algoritmasını benimsedi ve halka açık zincir platformu TPS'nin iyileştirilmesini vurgulamak için parçalama gibi optimizasyon tekniklerini birleştirdi.
Gosig Bu yöntem aynı zamanda Algorand'ın doğrulanabilir bir rastgele işlevde "Lider" seçimi ve Liderin kötülük yapma olasılığını en aza indirmek için çoklu oylama turları ile birleştirilerek kullanılır.
5.3. Doğrulanabilir rastgele işlev
Doğrulanabilir Rastgele İşlev (VRF), sıklıkla kullanılan başka bir kriptografik tekniktir. Blok zinciri mutabakatında, genellikle belirli düğümleri blok üreticileri veya doğrulayıcılar olarak adil ve açık bir şekilde seçmek için kullanılır. Bu nedenle, halka açık zincir platformunda Satoshi Nakamoto fikir birliği ile birleştirmek, yalnızca birçok katılımcıyı barındırmakla kalmaz, aynı zamanda PoW'nin bilgi işlem gücünün konsantrasyonu gibi sorunları da mümkün olduğunca önleyebilir. Algorand, VBFT ve Dfinity, rastgele işlevleri doğrulayabilen bir fikir birliği mekanizması sunarak düğümlerin merkezileşmesini iyileştirir.Algorand ve Dfinity'nin "rutini", doğrulanabilir rasgele işlevin içerdiği dört işlevden kabaca görülebilir: 1. Bir anahtar oluşturun, bir açık anahtar ve özel anahtar çifti oluşturun; 2. Rastgele bir sayı çıktısı oluşturun; 3. Sıfır bilgi kanıtını hesaplayın 4. Rastgele sayı çıktısını doğrulayın. Spesifik süreç, önce önceki rasgele sayıyı (orijinal rasgele sayı anlaşma ile verilir) ve yüksekliği ve yuvarlağı temsil eden belirli bir değişkeni birleştirmek ve bunu belirli bir özel anahtarla imzalamaktır (veya imzalamak ve sonra birleştirmektir). ) ve son olarak en son rastgele sayıyı almak için hash. Başkaları için bu şekilde üretilen rasgele sayının algoritmaya uygun olduğunu ve bu şekilde "V" elde edildiğini doğrulaması kolaydır ve karma dönüş değeri rasgele dağıtılmıştır ve "R" de garanti edilir. VRF metninde belirtildiği gibi, amaç gerçekten rastgele ve öngörülemeyen bir değer üretmektir.
Blok zincirinde blok düğümleri seçme sürecinde, güvenliği sağlamak için rastgelelik temel bir gerekliliktir. Bununla birlikte, blok zincirindeki düğümlerin seçimi sadece bir rastgelelik garantisi değildir, aynı zamanda saldırı maliyetleri ve yönetişim adaleti gibi konuları da dikkate alır. Sadece rastgele algoritmalar kullanırsanız, "cadı saldırılarına" açık olacaksınız: Saldırganlar, kazanma şanslarını artırmak için çok sayıda kukla makinesini ucuza kullanabilirler. Bu nedenle, fikir birliği mekanizmasının, saldırganın saldırı maliyetini artırmak için kapsamlı bir tasarıma sahip olması için genellikle hesaplama gücü ve para birimi hakları gibi etkileyici faktörleri eklemesi gerekir.
Ancak kriptografinin teknik uygulaması bedelsiz değildir. Eşik imzaları ve toplu imzalar genellikle sıradan imza tekniklerinden daha fazla hesaplama gerektirir. Spesifik teknik uygulama açısından, bazıları bazı özel bilgi alışverişi süreçleri veya merkezi kriptografik altyapı gerektirecektir. Ek olarak, Algorand ve Dfinity gibi yoğun olarak VRF kullanan blok zinciri sistemleri henüz piyasaya sürülmedi ve fikir birliğindeki VRF'nin spesifik kullanımı henüz pratikte değerlendirilmeli ve test edilmelidir.
6. Sonuç
Konsensüs algoritmalarının "Game of Thrones" devam ediyor ve blockchain ve dağıtılmış hesaplamanın evrimi durmayacak. BFT'nin klasik çağda tutarlılığa odaklanmasından modern çağda Satoshi Nakamoto mutabakatında hata toleransı ve ademi merkeziyetçilik arayışına, PoS ve VRF gibi performans dengesi üzerine mevcut odaklanmaya kadar son 40 yıldaki fikir birliği algoritmalarının gelişim geçmişine geri dönüp bakabilirsiniz. Görmek: Oyun hala devam ediyor ve gelecekteki dalga dalgaların ortasında olacak.
Referans
Yuan Yong, Ni Xiaochun, Zeng Shuai ve diğerleri.Blockchain konsensüs algoritmalarının gelişme durumu ve beklentileri.Acta Automatica Sinica, 2018, 44 (11): 2011-2022.LAMPORT L, SHOSTAK R, PEASE M. TheByzantine Generals Problem.ACM Process on Programming Languages and Systems, 1982.
CASTRO M, LISKOV B. Pratik Bizans-hata toleransı ve proaktif kurtarma Bilgisayar Sistemlerinde ACM İşlemleri, 2002.
Cryptocurrency Algorithms: https://cryptorival.com/algorithms/.
BUTERIN V, GRIFFITH V.Casper theFriendly Finality Gadget. 2017: 110.
MILLER A, XIA Y, CROMAN K, vb. The Honey Badger of BFTProtocols // 2016 ACM SIGSAC Bilgisayar ve İletişim Güvenliği Konferansı Bildirileri-CCS'16. 2016.
JUNIWAY. Honey Badger of BFT protokolünün ayrıntılı açıklaması. Https://www.jianshu.com/p/15d5b6f968d9.
KOKORIS-KOGIAS E, JOVANOVIC P, GAILLY N, vb. Toplu İmzalama ile Güçlü Tutarlılıkla Bitcoin Güvenliği ve Performansını Artırma.2016.
TEAM T Z. Zilliqa TechnicalWhitepaper. Zilliqa, 2017: 18.
LI P, WANG G, CHEN X, vb. Gosig: Blockchainler için Tartışmalı Geniş Alan Ağı Üzerine Ölçeklenebilir Bizans Konsensüsü. 2018.
1. Huobi Blockchain Araştırma Enstitüsü'nün bu raporda yer alan dijital varlıklar veya diğer üçüncü şahıslarla raporun objektifliğini, bağımsızlığını ve tarafsızlığını etkileyen herhangi bir ilişkisi yoktur.
2. Bu raporda alıntılanan bilgi ve veriler uyumluluk kanallarından alınmıştır.Bilgi ve verilerin kaynakları Huobi Blockchain Araştırma Enstitüsü tarafından güvenilir kabul edilir ve bunların gerçekliği, doğruluğu ve eksiksizliği için gerekli doğrulamalar yapılmıştır. Ancak Huobi Blockchain Araştırma Enstitüsü, orijinalliği, doğruluğu veya eksiksizliği konusunda herhangi bir garanti vermez.
3. Raporun içeriği yalnızca referans içindir ve rapordaki gerçekler ve görüşler ilgili dijital varlıklar için herhangi bir yatırım tavsiyesi oluşturmaz. Huobi Blockchain Araştırma Enstitüsü, yasalar ve düzenlemeler tarafından açıkça belirtilmedikçe, bu raporun içeriğinin kullanımından kaynaklanan herhangi bir kayıptan sorumlu olmayacaktır. Okuyucular sadece bu rapora dayanarak yatırım kararları almamalı, bu rapora dayanarak bağımsız yargılarda bulunma becerilerini de kaybetmemelidir.
4. Bu raporda yer alan bilgi, görüş ve spekülasyonlar sadece araştırmacıların bu raporun son haline getirildiği tarihteki yargılarını yansıtmaktadır.Gelecekte sektördeki değişikliklere ve veri ve bilgilerin güncellemelerine bağlı olarak görüş ve yargıların güncellenme olasılığı bulunmaktadır.
5. Bu raporun telif hakkı yalnızca Huobi Blockchain Araştırma Enstitüsü'ne aittir.Bu raporun içeriğini alıntı yapmanız gerekiyorsa, lütfen kaynağı belirtin. Büyük bir teklife ihtiyacınız varsa, lütfen önceden bilgilendirin ve izin verilen kapsamda kullanın. Bu rapor hiçbir koşulda asıl amacına aykırı olarak alıntılanamaz, silinemez veya değiştirilemez.
Institute of Fire döviz blok zinciri tarafından üretilen bu makale, bu rapor 15 Mayıs 2019'da Yayınlandı, Yazar: Yuan Yuming, Hu Zhiwei
