Blockchain konsensus refererer til avtalen mellom deltakere i et blokkjedenettverk om den nåværende tilstanden til blokkjeden. Denne konsensusmekanismen er avgjørende for sikker drift av blokkjedeteknologi og er grunnlaget for tillit til nettverket.
Det finnes flere typer konsensusalgoritmer som brukes i blokkjedeteknologi, hver med sine unike egenskaper og avveininger. La oss ta en titt på de mest brukte konsensusalgoritmene og forklare hva som gjør hver av dem unike.
Bevis for arbeid (PoW)
Proof of Work er den originale konsensusalgoritmen som brukes i blockchain-teknologi, først implementert i Bitcoin blockchain. I PoW konkurrerer deltakerne om å løse et vanskelig matematisk puslespill, og den første som løser det får legge til neste blokk i blokkjeden. Denne prosessen kalles gruvedrift, og gruvearbeideren belønnes med et visst antall tokens for innsatsen.
Fordeler:
• PoW er sikker og har vist seg å være en pålitelig konsensusmekanisme gjennom årene.
• Den er motstandsdyktig mot 51 % angrep, der en enkelt enhet kontrollerer mer enn 50 % av gruvekraften og kan manipulere blokkjeden.
Ulemper:
• PoW er energikrevende og krever mye beregningskraft, noe som fører til et høyt karbonavtrykk og høye kostnader for gruvearbeidere.
• Nettverket kan være tregt og overbelastet, noe som fører til høye transaksjonsgebyrer og langsomme bekreftelsestider.
Bevis for innsats (PoS)
Proof of Stake (PoS) er en revolusjonerende konsensusmekanisme som lar et blokkjedenettverk oppnå konsensus om transaksjoner uten behov for intensiv beregningskraft. Tenk på det som et mer rettferdig og mer bærekraftig alternativ til Proof of Work (PoW). I PoS velges validatorer for å validere transaksjoner basert på hvor mye de eier i nettverket. Jo mer innsats en validator har, desto større er sjansene for at de blir valgt til å validere en blokk med transaksjoner. Dette betyr at, i motsetning til PoW, hvor validering er basert på beregningskraft, i PoS er validering basert på eierskap.
Fordeler
• PoS er mye mer energieffektivt enn PoW, noe som reduserer karbonavtrykket og kostnadene for deltakerne.
• Transaksjoner behandles mye raskere og til en lavere kostnad sammenlignet med PoW.
Ulemper
• PoS er sårbart for «Nothing at Stake»-angrep, der validatorer ikke har noe insentiv til å handle ærlig siden de ikke tåler å tape noe ved å delta i et angrep.
• Det er også utsatt for sentralisering, der en liten gruppe deltakere kontrollerer en stor del av de innsatte tokenene og derfor har betydelig kontroll over nettverket.
Delegert Proof of Stake (DPoS)
Delegated Proof of Stake (DPoS) er en variant av Proof of Stake (PoS) konsensusmekanismen som brukes i noen blokkjedenettverk. I et DPoS-system stemmer tokenholdere på et begrenset antall delegater, som er ansvarlige for å validere transaksjoner og legge til nye blokker til blokkjeden.
Fordeler
• DPoS er raskere og mer effektivt enn PoW og PoS, med transaksjonsbehandlingstider målt i sekunder.
• Det er mer demokratisk enn PoS, ettersom vitner velges av interessentene, noe som gjør nettverket mer desentralisert.
Ulemper
• Det er fortsatt utsatt for sentralisering, ettersom vitner kan danne karteller og samarbeide for å kontrollere nettverket.
• DPoS kan også være sårbart for sensur, ettersom vitner har makt til å blokkere transaksjoner, noe som fører til potensiell sensur av nettverket.
Bysantinsk feiltoleranse (BFT)
Bysantinsk feiltoleranse (BFT) er et begrep som brukes i distribuerte systemer for å beskrive evnen til et system til å fungere riktig selv når noen av komponentene er defekte eller kompromitterte. I sammenheng med blokkjedeteknologi refererer BFT til evnen til et blokkjedenettverk til å oppnå konsensus om transaksjoner selv når noen av nodene opptrer ondsinnet eller svikter.
Det finnes flere forskjellige algoritmer som kan brukes for å oppnå BFT i et blokkjedenettverk, inkludert Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) og Delegated Byzantine Fault Tolerance (DBFT). Disse algoritmene bruker ulike teknikker, for eksempel stemmegivning og replikering, for å oppnå konsensus om transaksjoner selv i nærvær av defekte eller kompromitterte noder.
Fordeler
• BFT er raskt og effektivt, med transaksjoner bekreftet i sanntid.
• Den er sikker og motstandsdyktig, siden den kan tolerere svikt hos opptil en tredjedel av deltakerne i nettverket og fortsatt opprettholde konsensus.
Ulemper
• BFT er kun egnet for tillatte blokkjedenettverk, da alle deltakere må være kjent og klarert.
• Det er sårbart for sensur, da deltakere med betydelig stemmerett kan blokkere transaksjoner og manipulere nettverket.
Andre populære blockchain-konsensusmekanismer inkluderer:
Bevis på aktivitet (PoA)
Proof of Activity (PoA) er en hybrid konsensusmekanisme som kombinerer elementer fra både Proof of Work (PoW) og Proof of Stake (PoS) for å sikre et blokkjedenettverk. I PoA lages blokker gjennom en kombinasjon av mining (PoW) og validering av stakers (PoS). PoW-delen av prosessen involverer gruvearbeidere som løser komplekse matematiske problemer for å validere transaksjoner og legge dem til blokkjeden. PoS-delen involverer stakers, som har en viss mengde av nettverkets tokens, og validerer blokker produsert av gruvearbeiderne.
Bevis for viktighet (PoI)
Proof of Importance (PoI) er en konsensusmekanisme som brukes i enkelte blokkjedenettverk for å bestemme hvilke noder som har rett til å validere transaksjoner og legge dem til blokkjeden. I motsetning til Proof of Work (PoW) og Proof of Stake (PoS), vurderer PoI ikke bare beregningskraft eller tokenbeholdning, men også andre faktorer som viser en nodes betydning for nettverket. I PoI tildeles hver node en viktighetsscore, som tar hensyn til ulike faktorer som antall tokens som holdes av noden, frekvensen og verdien av transaksjoner utført av noden, og den generelle nettverksaktiviteten. Noder med høyere viktighetsscore er mer sannsynlig å bli valgt for å validere transaksjoner og legge til blokker til blokkjeden.
Bevis på kapasitet (PoC)
Proof of Capacity (PoC) er en konsensusmekanisme som brukes i noen blokkjedenettverk for å validere transaksjoner og legge dem til blokkjeden. I motsetning til Proof of Work (PoW) og Proof of Stake (PoS), som er avhengige av henholdsvis beregningskraft og tokenbeholdning, bruker PoC en nodes harddiskplass til å bestemme dens evne til å validere transaksjoner. Hovedfordelen med PoC er at den reduserer energiforbruket sammenlignet med PoW, da den er avhengig av lagring i stedet for beregningskraft. Dette gjør imidlertid også PoC mer sårbar for sentralisering, da noder med større harddiskkapasitet kan ha en fordel fremfor mindre noder.
Bevis for forbrenning (PoB)
Proof of Burn (PoB) er en konsensusmekanisme som brukes i noen blokkjedenettverk for å validere transaksjoner og legge dem til blokkjeden. I PoB "brenner" eller ødelegger noder en viss mengde tokens, og fjerner dem effektivt fra sirkulasjonen, for å demonstrere deres forpliktelse til nettverket og øke sjansene deres for å bli valgt til å validere transaksjoner. Ideen bak PoB er at noder som er villige til å ofre sine tokens for å sikre nettverket, er mer sannsynlig å være ærlige og pålitelige. Når en node brenner tokens, mottar den en proporsjonal mengde "gruvekraft", som bestemmer sjansene for å bli valgt til å validere transaksjoner og legge til blokker til blokkjeden.
Bunnlinjen
Konseptet med konsensus er et avgjørende aspekt ved ethvert blokkjedesystem. De ulike konsensusmekanismene, som bevis på arbeid, bevis på innsats, delegert bevis på innsats og andre, spiller en avgjørende rolle i å sikre sikkerheten, desentraliseringen og effektiviteten til et blokkjedenettverk. Hver konsensusmekanisme har sine egne unike funksjoner og avveininger, noe som gjør det viktig for brukere å nøye vurdere alternativene sine før de velger den rette for deres behov. Med den pågående utviklingen av blokkjedeteknologi, er det sannsynlig at nye og forbedrede konsensusmekanismer vil dukke opp i fremtiden, noe som ytterligere utvider mulighetene for desentraliserte systemer.
Kilde: https://www.cryptopolitan.com/explained-types-of-blockchain-consensus/