В голове разработчика блокчейна: Блокчейн-консенсус, часть 1
наш сайт следит за развитием совершенно нового блокчейна от зарождения до mainnet и далее в рамках своей серии «Inside the Blockchain Developer’s Mind». В предыдущих частях Эндрю Левин из Koinos Group рассказал о некоторых проблемах, с которыми столкнулась команда после определения ключевых вопросов, которые они намерены решить, и описал три «кризиса», которые сдерживают принятие блокчейна: возможность обновления, масштабируемость и управление. Эта серия статей посвящена алгоритму консенсуса: первая часть посвящена доказательству работы, вторая — доказательству доли, третья — доказательству сгорания.
В этой статье я хочу использовать свою уникальную точку зрения, чтобы помочь читателю глубже понять популярную концепцию технологии блокчейн, но также и ту, которую очень плохо понимают: алгоритм консенсуса.
Для того чтобы получить глубокое понимание этого компонента блокчейна, я всегда люблю в таких статьях делать шаг назад и смотреть на общую картину, потому что алгоритм консенсуса — это лишь одна маленькая часть гораздо более крупной системы.
Блокчейн — это игра, в которой игроки соревнуются в подтверждении транзакций, группируя их в блоки, которые соответствуют блокам транзакций, создаваемых другими игроками. Криптография используется для того, чтобы скрыть данные, которые позволили бы этим людям мошенничать. Случайный процесс используется для распределения цифровых жетонов среди людей, которые играют по правилам и создают блоки, совпадающие с блоками, представленными другими людьми. Затем эти блоки соединяются в цепочку, чтобы создать проверяемую запись всех транзакций, когда-либо совершенных в сети.
Когда люди создают новые блоки с разными транзакциями в них, мы называем это «развилкой», потому что цепочка теперь разветвляется в двух разных направлениях. Это прямо противоположно тому, что мы хотим, чтобы произошло. Вся ценность блокчейна заключается в том, что все согласны — пришли к консенсусу — относительно того, какие транзакции когда произошли. Поэтому алгоритмы консенсуса предназначены для решения проблемы развилок.
Настоящая инновация Сатоши
В конце концов, то, что гарантирует, что все обновляют свою базу данных, чтобы соответствовать друг другу, сводится к тому, как наказываются те, кто этого не делает. Протоколы содержат правила правильного упорядочивания транзакций, но если нет последствий нарушения этих правил, они будут неэффективны. Настоящей инновацией, которую Сатоши Накамото представил в «белой книге» Bitcoin (BTC), стало элегантное использование экономических стимулов.
Сатоши Накамото не изобрел идею «электронной монеты». Он создал элегантную систему объединения криптографии с экономикой для использования электронных монет, которые теперь называются криптовалютами, для использования стимулов для решения проблем, которые не могут решить одни лишь алгоритмы. Его разработка заставила людей жертвовать деньги для того, чтобы добывать блоки транзакций. Люди должны были жертвовать этими деньгами снова и снова, играя по правилам системы и пытаясь организовать транзакции в блоки, которые будут приняты всеми остальными участниками сети. Если бы они делали это достаточно долго, то получали бы вознаграждение в валюте платформы.
Конечно, у блокчейна нет способа узнать, что деньги были потрачены в виде долларов США, йен или евро, поэтому он использовал прокси в виде бессмысленной работы. Он сделал добычу блоков неоправданно трудной, так что каждый, кто успешно добыл блок, обязательно должен был потратить деньги на оборудование и энергию для работы этого оборудования. Таким образом, каждый успешно добытый блок подкреплен деньгами, которые были потрачены не только на оборудование, но и на энергию, необходимую для работы этого оборудования и производства блока. При наличии форков алгоритмы консенсуса proof-of-work (PoW) представляют собой автоматизированную систему, в которой форк, подкрепленный наибольшим количеством работы, является «правильным» форком.
Proof-of-stake vs. proof-of-work: Differences explained
Это означает, что все, кто продолжает добывать блоки на этом форке, будут продолжать получать вознаграждение, а все, кто продолжает добывать блоки на другом форке, не будут получать вознаграждение. Поскольку эти люди уже потратили свои деньги на приобретение оборудования и его запуск для производства блоков, наказать их легко, потому что они уже наказаны в денежном выражении. Они потратили свои деньги, поэтому если они хотят продолжать производить блоки на неправильной цепи, это нормально. Они не получат никакого вознаграждения и не вернут свои деньги. Они пожертвовали эти деньги впустую. Их блоки не будут приняты сетью, иони не заработают никаких токенов.
Эта система доказательств работы гарантирует, что единственный способ для того, кто не хочет играть по правилам, то есть для злоумышленника, — это приобрести и запустить больше оборудования, чем все остальные вместе взятые, например, путем атаки 51%.
В этом и заключается элегантность proof-of-work. Система не может работать, если не жертвовать все большим количеством капитала. Сатоши объединил криптографию и экономику, чтобы создать бухгалтерскую книгу транзакций, которая настолько надежна, что ей нельзя доверять.
Однако существуют различные алгоритмы консенсуса, которые работают немного по-разному. Наиболее известным из них является proof-of-stake (PoS), о котором я расскажу в следующей статье этого цикла. После этого я расскажу об алгоритме, который мы будем использовать в Koinos и который является первым в своем роде в блокчейне общего назначения.
Взгляды, мысли и мнения, выраженные здесь, принадлежат только автору и не обязательно отражают или представляют взгляды и мнения нашего сайта.
Эндрю Левин является генеральным директором Koinos Group, где он и бывшая команда разработчиков блокчейна Steem создают решения на основе блокчейна, которые позволяют людям взять на себя право собственности и контроля над своим цифровым «я». Их основополагающим продуктом является Koinos, высокопроизводительный блокчейн, построенный на совершенно новом фреймворке, разработанном для предоставления разработчикам функций, необходимых для обеспечения пользовательского опыта, необходимого для распространения блокчейна в массы.