Ang Pagganap ng Quorum-Based Consensus Protocols sa Blockchain – crypto.news

Kung ang Blockchain ay isang hayop, ang mga consensus protocol ang magiging balangkas nito. Bilang isang kailangang-kailangan na bahagi ng anumang desentralisadong network, ang isang consensus protocol ay responsable para sa pagpapatunay ng mga transaksyon ng lahat ng mga node sa network. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagpapasiya ng bisa ng block na idinaragdag, na tinitiyak na ito ang napagkasunduan ng lahat ng node.

Ano ang Mga Protokol ng Pinagkasunduan na Nakabatay sa Korum

Ang mga protocol ng consensus na nakabatay sa korum ay naging isang matinding galit sa loob ng blockchain space. Ngunit ano sila? Nag-aalok ba sila ng anumang kalamangan sa iba pang mga protocol ng pinagkasunduan na hindi nakabatay sa korum? Paano sila gumanap?

Ang Quorum ay isang termino na madalas na ginagamit sa mga desentralisadong sistema. Ito ay tumutukoy sa pinakamababang bilang ng mga boto na kailangan ng isang ipinamahagi na transaksyon bago maisagawa ang isang aksyon sa loob ng isang distributed system. Ang isang consensus protocol ay tinukoy bilang ang sistema. namamahala sa kung ano ang nangyayari sa isang partikular na blockchain sa anumang punto ng oras.

Ang consensus protocol na nakabatay sa korum ay isang protocol kung saan ang desisyon na magdagdag ng mga block ay nauuna sa pagkamit ng pinakamababang bilang ng mga boto. 

Pangunahing Pagkakaiba sa Iba Pang Consensus Protocol 

Ang lahat ng consensus protocol ay may isang pangunahing kinakailangan. Ang lahat ng kalahok sa mga node ay dapat makarating sa kolektibong desisyon na tanggapin o tanggihan ang pagdaragdag ng isang bagong bloke. Ang proseso ng pagdating sa desisyon gayunpaman ay tumatagal ng karagdagang hakbang sa ilalim ng mga protocol na nakabatay sa korum.

Para sa mga protocol ng consensus na nakabatay sa korum, ang mga kalahok ng node ay nagpapalitan ng mga mensahe na may dalawang pangunahing inisyatiba. Una, ang isang bloke ay kailangang imungkahi sa lahat ng mga node, isang bagay na magagawa lamang ng pinuno ng pinagkasunduan. Ang pangalawa ay ang pagpapaalam sa network na ang kalahok ay nagpasya at napatunayan ang block. 

Nakamit ang pinagkasunduan pagkatapos na magmungkahi ang pinuno ng isang bloke at ang karamihan ng mga kalahok ay nagpasya at napatunayan ang iminungkahing bloke. 

Edge Over Non-Quorum-Based Consensus Protocols

Ipinagmamalaki ng mga protocol na nakabatay sa korum ang isang pangunahing pagkakaiba sa mga hindi nakabatay sa korum. Ibig sabihin, ang kakayahang ipagpatuloy ang mga operasyon kahit na ang ilan sa mga tamang kalahok na node ay nabigo o kumilos nang may malisya.

Ang pangunahing dahilan sa likod ng consensus na hindi mahalaga ay ang pagkabigo ay maaaring mangyari sa panahon ng paghahatid ng mensahe at paggawa ng desisyon ng mga node. Ang dahilan ay maaaring pagkawala ng kuryente o malisyosong pag-uugali, na nagreresulta sa pagkawala o pagkaantala ng mga mensahe.

Ang allowance ng naturang kabiguan ay tinutukoy bilang Byzantine fault tolerance. Maaaring tiisin ng mga naturang protocol ang mga crash fault o ang byzantine fault. Ang mga crash fault ay kung saan ang mga kalahok ay hindi tumugon o nagsasagawa ng isang bagong operasyon kapag ang isang consensus ay isinasagawa. 

Ang isang Byzantine fault ay tumutukoy sa isang nabigong kalahok na maaaring isang malisyosong ahente. Ang nasabing ahente ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapakita ng random na pag-uugali na naiiba sa mga inilatag na protocol at paggawa ng anumang aksyon. 

Ang maximum na bilang ng mga nakakahamak na node na maaaring tiisin sa isang quorum-based na protocol ay ⅓ sa lahat ng kalahok na node sa network. Ang kabuuan ay kasama ng parehong matapat at malisyosong mga node.

Pagganap ng Quorum-Based Protocols

Upang sukatin ang pagganap ng mga protocol ng pinagkasunduan na nakabatay sa korum, dapat silang hatiin at susuriin sa tatlong magkakaibang grupo.

Pagganap ng Practical Byzantine Fault Tolerant (BFT) Protocols

Tinatawag ang mga protocol dahil halos nakakamit nila ang dalawang pangunahing isyu. Ino-optimize nila ang inter-participant communication at authentication habang pinamamahalaan na manatiling gumagana sa mga hard-to-sync na kapaligiran. 

Ang lahat ng komunikasyon ay sentralisado sa pinuno na tinatawag na pangunahin, kasama ang lahat ng iba pang kalahok ay tinatawag na mga replika. Ang isang view change protocol ay ipinapatupad kapag ang nangungunang node ay nabigo, na ang susunod na kalahok sa circular cue ay ang bagong pangunahin. Lahat ng kalahok ay may wastong kaalaman sa lahat ng kalahok at sa kanilang mga lagda para sa mas mahusay na pagdedesisyon sa pagboto.

Habang nagbibigay ng praktikal na solusyon sa pagkakamali ng Byzantine, nagkaroon ng malaking isyu ang protocol sa scalability. Upang tiisin ang malisyosong pag-uugali, dapat malaman ng lahat ng kalahok ang lahat ng iba pang kalahok sa node at makipagpalitan ng malaking bilang ng mga mensahe. Nagpapakita ito ng computational complexity sa pagpapalitan ng mga mensahe. 

Ang pagpapalawak ay isang hamon din dahil ang pagdaragdag ng isang kalahok ay malapit sa imposible. Ang sinumang kalahok na permanenteng umalis ay itinuring na isang malisyosong aktor. Ang napakasigla at dynamic na blockchain ecosystem ay napakabilis na makakarating sa ⅓ na limitasyon at magreresulta sa pagbagsak ng protocol.

Pagganap ng Federated Byzantine Agreement Protocols

Sa ilalim ng federated byzantine agreement (FBA) protocol, ang quorum.ay nahahati sa ilang pederal na unit. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagkakaroon ng ilang mga heneral ng Byzantine, bawat isa ay responsable para sa kanilang hiwa ng korum. Nagbibigay-daan ito para sa isang makabuluhang pagtaas sa mga transaksyon, isang pinababang gastos sa transaksyon at isang mas maliit na bilang ng mga palitan ng mensahe. 

Sa ilalim ng FBA protocol, ang bawat kalahok na node ay binibigyan ng kakayahang pumili kung sino ang nais nilang pagkatiwalaan. Lumilikha ito ng kahirapan para sa sinumang malisyosong aktor dahil kailangan nilang kumbinsihin ang isang malaking bilang ng mga wastong node na isama ang mga nakakahamak na node sa kanilang pinagkakatiwalaang listahan.

Ang FBA ay nakakuha ng mas mataas na katanyagan sa mga nakaraang taon, na umaakit ng malalaking pangalan ng blockchain sa fold nito. Ang pinaka-kapansin-pansin ay ang Ripple inc at Stellar. Ang mga pag-atake ng Sybil ay ang pinaka-kapansin-pansing mga banta, higit pa para sa Ripple blockchain. Ang pagkakaroon ng Mga Natatanging Listahan ng Node para sa mga validator ay nag-aalok ng magandang solusyon.

Pagganap ng Delegated Byzantine Fault Tolerant Protocol

Ang itinalagang Byzantine fault-tolerant protocol (dBFT) ay sumusunod sa parehong istilo ng pagpapatupad gaya ng BFT. Gayunpaman, ito ay naiiba sa pamamagitan ng pagsentro sa pinagkasunduan sa ilang mga kalahok, sa gayon ay nalulutas ang mga isyu sa scalability ng BFT. Ginagamit ng protocol ang konsepto ng isang reputasyon para sa pagpili ng mga kalahok ng pinagkasunduan.

Ang NEO ay isa sa mga nangungunang manlalaro na may dBFT protocol. Ang pag-akyat nito ay medyo napasuko dahil sa posibilidad ng isang mapanganib na banta sa seguridad. Maaaring samantalahin ng isang malisyosong pinuno ang protocol ng pagbabago ng view nito upang lumikha ng deterministikong tinidor. Pagkatapos ay maaari silang lumikha ng 2 bagong mga bloke gamit ang iba't ibang mga mensahe, na ang parehong mga bloke ay wasto at tinatanggap ng mga kalahok, na lumilikha ng dalawang magkaibang mga estado sa network. Ang isang solusyon ay itinatapon ang lahat ng mga mensaheng nabuo bago ang pagbabago ng view.

Pagganap ng Byzantine Fault Tolerant at Delegated Proof of Stake Protocol

Dinaglat bilang BFT-dPoS, pinagsasama ng hybrid na protocol ang mataas na pagganap na Proof of Possession na protocol sa seguridad ng BFT protocol. Sa ilalim ng protocol, ang bawat may hawak ng token ay bumoto para sa isang block producer, na may 21 node na may pinakamaraming boto na kwalipikado. Ang bawat isa sa 21 ay may naayos na 0.5-segundong time frame upang makagawa ng mga bloke, na ang proseso ay nangyayari ayon sa alpabeto.

Ang EOSIO ay isa sa mga blockchain na gumagamit ng protocol. Ipinagmamalaki nito ang napakalaking tagumpay tulad ng 3000 mga transaksyon kada minutong kakayahan at antas ng seguridad ng BFT. Ang disbentaha ay ang limitasyon sa 21 block creator, kung saan ang pagboto ay naiimpluwensyahan ng mga asset na hawak. Ito ay nagbibigay-daan para sa isang banggaan upang makontrol ang proseso ay posible.

Tala ng May-akda

Ang mga protocol ng consensus na nakabatay sa korum ay medyo kamakailan kumpara sa mga hindi korum. Gayunpaman, nag-iimpake sila ng suntok dahil nalutas nila ang isyu ng byzantine fault at pinapayagan ang operability hangga't hindi bumubuo ng mayorya ng network ang mga nakakahamak na node.

Nag-iiba ang kanilang pagganap depende sa klase ng protocol sa talakayan Ang mga BFT ay nag-aalok ng malalaking isyu sa scalability habang ang mga FBA ay nag-aalok ng ilang mga susceptibility sa mga pag-atake ng Sybil. 

Nilulutas ng mga dBFT ang isyu sa scalability ngunit sa paglikha ng isang view-change protocol exploit. Ang BFT-dPoS ay nag-aalok ng kung ano ang maaaring maging pinakamahusay na mga tampok, ngunit maglagay ng kontrol sa panganib sa pamamagitan ng pagsasabwatan. Gayunpaman, inaasahang tataas ang paggamit ng mga protocol na nakabatay sa korum habang ang espasyo ay nakakakuha ng higit pang mga inobasyon.