Algoritmer og protokoller som brukes i blokkjede – crypto.news

Det er knapt noen komponenter i blokkjeden som er viktigere enn algoritmer og protokoller. En mer definitiv setning for begge ville være "de er motorene til blockchain". Da Bitcoin ble introdusert for verden i 2009, ble begreper som konsensusprotokoll mer vanlig for publikum. Det er den eneste måten desentraliserte systemer kan bli enige om å kjøre en prosess.

Definisjon av nøkkelbegreper

Først og fremst, hva er en algoritme? Hva er en protokoll? En algoritme refererer til et sett med regler eller prosesser som skal følges under en prosess med å løse problemer som beregninger. De er stort sett anvendelige på, men ikke begrenset til, datamaskiner.

En protokoll på den annen side er den fastsatte prosedyren eller systemet med regler som styrer implementeringen av noe. En konsensusprotokoll er i sin tur ment å styre hva en blokkjede skal inneholde til enhver tid. Det viktigste av det som bestemmes er om en blokk som legges til er den som er avtalt av alle noder i nettverket. Begrepene konsensusprotokoll og konsensusalgoritme kan brukes om hverandre.

Konsensusprotokollen/konsensusalgoritmen 

Som det er etablert, spiller en konsensusprotokoll en nøkkelrolle for å bestemme hvilke blokker som legges til en blokkjede. Det er denne bestemmelsen via avtaler fra alle noder i blokkjedenettverket som omtales som nettverket som bekrefter en transaksjon. 

Prosessen er uunnværlig for blockchain som fungerer som et system med desentraliserte hovedbøker. Det er også det som sikrer integriteten til blokkjeden, noe som gjør det svært vanskelig for en skuespiller å jukse eller hacke systemet. Man må slå 51% angrepsregelen for å kunne endre en blokk og jukse systemet. Det er høyst usannsynlig, spesielt for ethvert større blokkjedenettverk siden man må kontrollere tusenvis av datanoder om gangen. Det er imidlertid ikke en umulighet.

Hovedtypene av konsensusprotokoller

Det er imidlertid ingen enhetlig konsensusprotokoll der ute. Plassen i seg selv har oppnådd enorme innovasjoner og endringer gjennom årene. Hver ny konsensusprotokoll gir blokkjeden dens egenskaper, og til tider en fordel i forhold til tidligere blokkjedesystemer. Nøkkelen blant kantene er hvordan blokkjeden løser 51% angrepssårbarhet eller hvordan man kan forbedre transaksjonshastigheten. Nedenfor er de to hovedtypene av konsensusprotokoller.

Bevis for arbeid

Konsensusprotokollen for bevis på arbeid var den første som ble brukt i blokkjede, etter å ha vært i de første blokkjedene som Bitcoin og Litecoin. Protokollen fungerer for å validere transaksjoner via beregning av hashverdier. 

For å beregne en hash-verdi, må en gruvearbeider løse et vanskelig kryptografisk puslespill. Et visst antall etterfølgende nuller funnet i hash-verdien er det som siktes til med prosessen. Tallet som genererer hash-verdien med det angitte antallet etterfølgende nuller i hash-funksjonen, kalles nonce.

Konsensusprotokollen er utformet for tillatelsesløse offentlige regnskaper. For å oppnå konsensus, brukes beregningskraften fra nodene i systemet til å løse et kryptografisk puslespill og generere hashen. 

Blokker er ordnet lineært, hver representerer en gruppe transaksjoner. Hver transaksjon i blokken er validert og digitalt signert ved hjelp av hver brukers private og offentlige nøkler.

ulempen

PoW er svært krevende når det gjelder strøm. Prosessen med å utvinne Bitcoin bruker for eksempel mer strøm enn republikken Argentina. Andre nyere protokoller er mindre strømkrevende i sammenligning.

Bevis på innsats

Protokollen for bevis på innsats er også blant de eldste som brukes i blockchain. Ethereum, som er den nest største blokkjeden, markerte fremveksten av toppspillere som valgte protokollen. 

I motsetning til bevis på arbeid, genereres ingen hasher av gruvearbeidere. For å validere en transaksjon, får hver gruvearbeider tildelt en blokk. De må på sin side sette til side en bestemt del av kryptobeholdningen for å begynne å validere. Prosessen er kjent som staking, derav navnet bevis på innsats. Ved vellykket validering av en transaksjon tildeles gruvearbeideren kryptoen de tidligere hadde satset, samt transaksjonsgebyrer.

Gruvearbeiderne som utfører valideringen er valgt i henhold til deres økonomiske eierandel i blockchain-nettverket. Ved å gjøre det kan protokollen desentralisere gruvesentre samt gi en innsatsmulighet til alle deltakere i blokkjeden. Overdreven strømforbruk er begrenset.

ulempen

PoS øker sikkerhetssårbarheter. En angriper må kontrollere litt over 50 % av alle noder sammenlignet med 51 % i PoW. Det er også en mulighet for et bestikkelsesangrep. En angriper kan reversere et offers transaksjon og deretter bestikke angripere for å validere transaksjonen.

Annen bruk av algoritmer og protokoller i blokkjede

Mens konsensusprotokoller er den primære anvendelsen av protokoller og algoritmer i en blokkjede, er det andre brukstilfeller. Den første er når du utfører handler. Kryptohandelsalgoritmer utfører handelsordrer ved hjelp av automatiserte handelsinstruksjoner. Instruksjonene er forhåndsprogrammert og designet for å ta hensyn til viktige variabler som tid, handelsvolum og priser.

Den andre bruken av algoritmer er i form av smarte kontrakter. De er selvutførende kontrakter mellom to parter og er skrevet direkte inn i koden til programmet. De er uunnværlige i det desentraliserte finansområdet, som tilfeldigvis er det mest livlige området i blockchain for tiden. Det er ansvarlig for opprettelsen av tokens og deres omfattende innovasjoner som Non-Fungible Tokens (NFTs)

Ta Away

Algoritmer og protokoller er kanskje det viktigste aspektet ved kryptovalutaer. De danner ryggraden i de mest grunnleggende blokkjedeoperasjonene.

Via konsensusprotokoller bestemmer algoritmer og protokoller hvordan transaksjoner valideres av det store nettverket av desentraliserte noder. De forbedrer sikkerheten til selve blokkjeden og gjør den manipulasjonssikker. De to hovedkonsensusprotokollene, Proof of Work og Proof of Stake, er godt forklart. Mange flere eksisterer som bevis for plass, bevis for forløpt tid, etc.

Handelsalgoritmer og smarte kontrakter representerer de andre måtene algoritmer er avgjørende for blokkjeder. Slik kunnskap er avgjørende for alle som er interessert i Blockchain-teknologi.