Algoritmy a protokoly používané v Blockchaine – crypto.news

Sotva existujú komponenty blockchainu, ktoré by boli dôležitejšie ako algoritmy a protokoly. Definitívnejšia fráza pre oboch by bola „sú motormi blockchainu“. Keď bol bitcoin predstavený svetu v roku 2009, výrazy ako konsenzuálny protokol sa stali pre verejnosť bežnejšími. Je to jediný spôsob, ako sa môžu decentralizované systémy dohodnúť na spustení procesu.

Definícia kľúčových pojmov

Po prvé, čo je to algoritmus? Čo je protokol? Algoritmus sa vzťahuje na súbor pravidiel alebo procesov, ktoré sa majú dodržiavať počas procesu riešenia problémov, ako sú výpočty. Väčšinou sú použiteľné v počítačoch, ale nie výlučne.

Na druhej strane protokol je stanovený postup alebo systém pravidiel, ktoré riadia implementáciu niečoho. Konsenzus protokol je zase určený na to, aby určoval, čo by mal blockchain v danom čase obsahovať. Najdôležitejšie z toho, čo sa určí, je, či pridávaný blok je ten, na ktorom sa dohodli všetky uzly v sieti. Pojmy konsenzuálny protokol a konsenzuálny algoritmus možno používať zameniteľne.

Protokol o konsenze/Algoritmus konsenzu 

Ako bolo stanovené, konsenzuálny protokol hrá kľúčovú úlohu pri určovaní, ktoré bloky sa pridajú do blockchainu. Práve toto určenie prostredníctvom dohôd všetkými uzlami v blockchainovej sieti sa označuje ako sieť overujúca transakciu. 

Tento proces je nevyhnutný pre blockchain, ktorý funguje ako systém decentralizovaných účtovných kníh. Je to tiež to, čo zaisťuje integritu blockchainu, takže je pre herca veľmi ťažké podvádzať alebo hackovať systém. Človek musí prekonať pravidlo 51% útoku, aby mohol zmeniť blok a podvádzať systém. To je vysoko nepravdepodobné, najmä pre akúkoľvek veľkú blockchainovú sieť, pretože človek musí ovládať tisíce počítačových uzlov naraz. Nie je to však nemožné.

Hlavné typy konsenzuálnych protokolov

Neexistuje však žiadny jednotný konsenzuálny protokol. Samotný priestor dosiahol v priebehu rokov obrovské inovácie a zmeny. Každý nový konsenzus protokol dáva blockchainu jeho charakteristiky a občas aj výhodu oproti predchádzajúcim blockchainovým systémom. Kľúčové medzi okrajmi je, ako blockchain rieši 51% zraniteľnosť útoku alebo ako zlepšiť rýchlosť transakcií. Nižšie sú uvedené dva hlavné typy konsenzuálnych protokolov.

Dôkaz o práci

Protokol proof of work konsenzuálny protokol bol prvý, ktorý bol použitý v blockchaine, keďže bol v prvých blockchainoch ako Bitcoin a Litecoin. Protokol pracuje na overovaní transakcií prostredníctvom výpočtu hash hodnôt. 

Na výpočet hashovej hodnoty musí baník vyriešiť náročnú kryptografickú hádanku. Proces je zameraný na určitý počet koncových núl nájdených v hodnote hash. Číslo, ktoré generuje hašovaciu hodnotu so zadaným počtom koncových núl v hašovacej funkcii, sa označuje ako nonce.

Konsenzuálny protokol je navrhnutý pre verejné účtovné knihy bez povolenia. Na dosiahnutie konsenzu sa na vyriešenie kryptografickej hádanky a generovanie hashov využíva výpočtový výkon uzlov v systéme. 

Bloky sú usporiadané lineárne, pričom každý predstavuje skupinu transakcií. Každá transakcia v bloku je overená a digitálne podpísaná pomocou súkromných a verejných kľúčov každého používateľa.

nedostatok

PoW je veľmi náročný, pokiaľ ide o výkon. Proces ťažby bitcoínov napríklad spotrebuje viac energie ako Argentínska republika. Ostatné novšie protokoly sú v porovnaní s tým menej náročné na energiu.

Dôkaz o podiele

Protokol proof of stake patrí tiež medzi najstaršie používané v blockchaine. Ethereum, ktoré je druhým najväčším blockchainom, znamenalo nástup špičkových hráčov, ktorí sa rozhodli pre protokol. 

Na rozdiel od proof of work mineeri negenerujú žiadne hashe. Na potvrdenie transakcie dostane každý baník priradený blok. Na to, aby mohli začať overovať, si musia vyčleniť konkrétnu časť svojich kryptomien. Proces je známy ako stávkovanie, odtiaľ názov proof of staking. Po úspešnom overení transakcie dostane baník kryptomeny, ktoré predtým vsadil, ako aj transakčné poplatky.

Baníci, ktorí vykonávajú validáciu, sú vyberaní podľa ich ekonomického podielu v rámci blockchainovej siete. Týmto protokol môže decentralizovať ťažobné centrá a poskytnúť každému účastníkovi blockchainu príležitosť na stávkovanie. Nadmerná spotreba elektriny je obmedzená.

nedostatok

PoS zvyšuje bezpečnostné chyby. Útočník potrebuje ovládať niečo vyše 50 % všetkých uzlov v porovnaní s 51 % v PoW. Existuje aj možnosť úplatného útoku. Útočník môže zvrátiť transakciu obete a potom podplatiť útočníkov, aby transakciu overili.

Iné použitia algoritmov a protokolov v blockchaine

Zatiaľ čo konsenzuálne protokoly sú primárnou aplikáciou protokolov a algoritmov v blockchaine, existujú aj iné prípady použitia. Prvá je pri vykonávaní živností. Algoritmy kryptoobchodu vykonávajú obchodné príkazy pomocou automatických obchodných pokynov. Pokyny sú predprogramované a navrhnuté tak, aby zohľadňovali dôležité premenné, ako je čas, objem obchodu a ceny.

Ďalšie využitie algoritmov je vo forme inteligentných zmlúv. Sú to samovykonateľné zmluvy medzi dvoma stranami a sú zapísané priamo do kódu programu. Sú nepostrádateľné v priestore decentralizovaných financií, ktorý je v súčasnosti najživším priestorom v blockchaine. Je zodpovedný za vytváranie tokenov a ich rozsiahle inovácie, ako sú napríklad nefunkčné tokeny (NFT)

Odniesť

Algoritmy a protokoly sú možno najdôležitejším aspektom kryptomien. Tvoria chrbticu najzákladnejších blockchainových operácií.

Prostredníctvom konsenzuálnych protokolov, algoritmov a protokolov určujú, ako sú transakcie validované veľkou sieťou decentralizovaných uzlov. Zlepšujú bezpečnosť samotného blockchainu a robia ho odolným voči falšovaniu. Dva hlavné konsenzuálne protokoly, Proof of Work a Proof of Stake, sú dobre vysvetlené. Existuje mnoho ďalších, ako napríklad dôkaz priestoru, dôkaz uplynulého času atď.

Obchodné algoritmy a inteligentné zmluvy predstavujú ďalšie spôsoby, akými sú algoritmy životne dôležité pre blockchainy. Takéto znalosti sú kľúčové pre každého, kto sa zaujíma o technológiu Blockchain.