Vergleich und Analyse von BFT-Zustimmungsalgorithmen in der Blockchain

Klassifizierung und Vergleich verschiedener Blockchain -Zustimmungsalgorithmen? Im Bereich Blockchain zielt der Algorithmus der BFT -Zustimmung (byzantinfaulttoleranzen) darauf ab, zahlreiche Überprüfungsknoten zuzustimmen, auch wenn es einige schädliche Knoten gibt. Unter diesen zeigt die BFT -Einwilligung auf der Grundlage der Direkt -Aciclic -Graphen (DAG) offensichtliche Vorteile bei der Verbesserung der Skalierbarkeit, der Verkürzung der Bestätigung und der Verbesserung der Produktivität der Transaktionen. BFT traditionelle Einwilligungsalgorithmen wie PBFT und Hottuff haben eine stabile Stabilität, haben jedoch eine hohe Komplexität der Kommunikation, schlechte Skalierbarkeit und große Verzögerungen, wenn das Netzwerk instabil ist. In den letzten Jahren hat die weit verbreitete Anwendung der DAG -Technologie in der Blockchain zu einer Zustimmung zum DAG -basierten BFT geführt, was diese Mängel mit dem effizienten DAG -Kommunikationsmechanismus erheblich verbessert hat. Die BFT -Zustimmung auf DAG -basierte BFT verwendet direkte Aciclic -Grafikdesigner, um eine effiziente Kommunikation und Zustimmung zu erhalten. Jede Zustimmungsnachricht enthält Vorschläge und Verweise auf frühere Nachrichten, die ein wachsendes DAG -Diagramm bilden. Diese Einwilligung ist in zwei Ebenen unterteilt: Die Nachricht wird generiert und das Problem der Konsistenz, die durch die Unterschiede in der DAG -Vision der verschiedenen Knoten verursacht werden, muss gelöst werden. Im Vergleich zur Einwilligung von BFT BFT trennt die DAG -Zustimmung die Ausbreitung von Nachrichten von der Einwilligungslogik, reduziert die allgemeinen Kommunikationskosten und verbessert die Skalierbarkeit und Leistung des Protokolls. Die auf der Runde basierende BFT -Zustimmung garantiert, dass die Knoten im Netzwerk ordnungsgemäß beworben werden, indem nur eine Nachricht für die Runde festgelegt und eine bestimmte Anzahl von Nachrichten in der vorherigen Runde angegeben wird. DAG-Rider, Tusk und Bullshark sind Vertreter des BFT-Zustimmungsprotokolls, die auf Runden basieren, die die Probleme der Konsistenz auf unterschiedliche Weise lösen und den Versandprozess optimieren. Dag-Rider und Tusk unterscheiden sich bei der Verzögerung des Sendens, der Wellenlänge und der Anzahl der Stimmen. BulShark optimiert den Versandprozess weiter und vereinfacht die Implementierung in einigen synchronen Versionen, die für bestimmte Szenarien geeignet sind. Dieses Dokument untersucht das BFT -Zustimmungsprotokoll auf der Grundlage von DAG und Rotondi, einschließlich der Prinzipien, Merkmale, des Vergleichs der Leistung und der Analyse des Codes. Als wichtiger Zweig der Blockchain -Technologie hat das DAG -Zustimmungsprotokoll ein großes Potenzial gezeigt und bietet neue Ideen, um die Skalierbarkeit und Effizienz von Blockchain -Systemen zu verbessern. Mit der Exploration und Anwendung mehrerer Projekte wird die DAG -Zustimmung weiterhin reifen und die Grundlagen für die zukünftige Entwicklung der Blockchain -Technologie legen.

I、 Was bedeutet der Blockchain -Konsensmechanismus?

Blockchain -consensus -Mechanismus bezieht sich auf den Prozess und die Regeln, bei denen sich mehrere unabhängige Knoten in einem Blockchain -System auf einen Vorschlag oder einen Datenzustand einig sind. Es löst hauptsächlich das Problem der Konsistenz in verteilten Systemen und stellt sicher, dass alle Knoten unter bestimmten Bedingungen eine Übereinstimmung erreichen können. Hier sind einige wichtige Punkte zum Blockchain -Konsens -Mechanismus:

1. Unstimmiger Mechanismus:

Kernidee: Ermutigen Sie Knoten, ehrlich und kooperativ zu bleiben, indem Sie treue Knoten belohnen (dh Knoten, die den Regeln entspre chen). Implementierungsmethode: In Blockchain manifestiert sich dies normalerweise als Bergbau- oder Bestätigungsbelohnungen. Knoten erhalten Belohnungen, indem Datenverarbeitungsschwierigkeiten gelöst oder Überprüfungsdienste angeboten werden. Zweck: Stellen Sie sicher, dass die Knoten die Motivation haben, die Sicherheit und Stabilität des Netzwerks aufrechtzuerhalten und böswilliges Verhalten zu vermeiden.

2. Zufall und Konsensalgorithmus:

Zufall: In einem dezentralen System wird das Recht auf Buchhaltung oder Vorschläge im Falle einer zufälligen Auswahl der Knoten gegeben, um die Gerechtigkeit und den Widerstand gegen Angriffsangriffe zu erhöhen. Konsensalgorithmus: POW (Arbeitsweise): Knoten konkurrieren um Rechnungslegungsrechte durch Rechenleistung, und diejenigen, die Rätsel lösen, erhalten Belohnungen. POS (Eigentümernachweise): Der Knoten bestimmt die Rechnungslegungsrechte basierend auf der Anzahl der Ressourcen (wie Symbole), die sie haben, und diejenigen mit mehr Ressourcen sind wahrscheinlicher ausgewählt.

3. Eigenschaften für verteiltes Konsensprotokoll:

Konsensendbedingungen: Wenn alle fairen Knoten einen Konsens erreichen, endet der Konsensprozess. Konsensgerechtigkeit: Der endgültige Konsens muss fair sein, dh basierend auf den Meinungen aller rechtschaffenen Knoten.

4. Konsensmechanismus für Allianzkette:

Merkmale: Die Allianzkette ist eine teilweise dezentrale Blockchain, und der Konsensmechanismus ist normalerweise effizienter und flexibler. Konsensprozess: Transaktionen werden an alle Knoten gesendet. Der Knoten platziert Transaktionen in den Block. Zufällige Knoten schlagen neue Blöcke vor. Die anderen Knoten überprüfen und akzeptieren neue Blöcke mit gültigen Transaktionen. Konsensinhalt: einschließlich Regelkonsens, historischer Journalkonsens und Wertkonsens.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Blockchain -Konsensmechanismus der Schlüssel zur Gewährleistung eines sicheren, stabilen und effizienten Betriebs des Blockchain -Systems ist. Durch die Attribute von Anreizmechanismen, Zufällen und Konsensalgorithmen und verteilten Konsensprotokollen kann Blockchain Konsistenz und Konsens zwischen Knoten in einer dezentralen Umgebung erreichen.

II、 Detaillierte Beschreibung des Blockchain -Konsensmechanismus

Detaillierte Beschreibung des Blockchain -Konsensmechanismus:

Der Blockchain -Konsensmechanismus ist der Prozess der Überprüfung und Überprüfung der Transaktionen in sehr kurzer Zeit durch spezielle Knoten. Im Folgenden finden Sie einige der wichtigsten Konsensmechanismen und ihre detaillierten Erklärungen. 1. Nachweis des Arbeitsmechanismus (POW, Beweis)

Betriebsprinzipien: Mehr Arbeit, Geld und die Anzahl der verdienten Token hängen von der Arbeitsbelastung ab (Rechenleistung x Zeit). Vorteile: Es kann die schnelle Entwicklung der Kryptowährung und der schnellen Ausdehnung von Netzwerkknoten in den frühen Stadien effektiv fördern. Berechnen Sie Belohnungen durch relativ dezentrale und effektive Arbeit. Nachteile: Computer -Computerleistung verbraucht viel Strom und belastet die Umgebung. Eine Blockbelohnung der Hälfte kann die Begeisterung der Bergleute verringern, was zu einer großen Anzahl von Bergleuten führt.

2. Proof Stake (POS, ProofStake)

Managementprinzip: Je mehr Token Sie haben, desto mehr Gewinn erzielen Sie. Benutzer haben die Möglichkeit, Token als Einlagen im POS -Mechanismus zu platzieren, neue Blöcke zu generieren und Belohnungen zu erhalten. Vorteile: Es ist nicht erforderlich, viel Strom und Energie zu verbrauchen. Reduzieren Sie die Zeit, um einen Konsens zu erzielen und Ihr TPS zu verbessern (Handelsvolumen pro Sekunde). Nachteile: Kreditfundamente sind nicht solide genug und können Probleme mit Netzwerkstabilität verursachen. Es hat ein hohes Monopol, nur diejenigen, die Münzen haben, können Blockchain -Belohnungen erhalten, und die Bergbauschwelle ist relativ hoch. Risiko: Kryptowährungen mit reinen POS -Mechanismen gehen das Risiko aus, von einer kleinen Anzahl von Menschen manipuliert zu werden.

3. Zugelassene Aktienzertifizierung (DPO, Delegierte Zertifizierungsbestand) Leistungen: Reduzieren Sie die Teilnahme und Anzahl der Rechnungslegungsknoten und verbessern Sie TPS. Nachteile: Bergleute sind nicht besonders motiviert zur Abstimmung, da die Abstimmung Zeit, Energie und berufliche Fähigkeiten erfordert. Um TPS zu verbessern, opfern Sie eine gewisse Dezentralisierung.

Zusammenfassung:

POW ähnelt der Arbeitsverteilung und sorgt für Fairness und Sicherheit, jedoch mit geringer betrieblicher Effizienz. Je mehr Token die POS gilt, desto mehr Effizienz wird es, aber je weniger fair und Sicherheit es wird. DPOS ähnelt dem Versammlungssystem der Menschen und ist zwar kurzfristig am effizientesten, wählt jedoch einen Supernode aus, der starke Konzentrationsmerkmale aufweist, um Entscheidungen zu treffen.

Es gibt keinen absoluten Unterschied zwischen den guten und schlechten Aspekten jedes Konsensusalgorithmus. Es ist nur der Unterschied, ob es für Ihr Anwendungsszenario geeignet ist. In einer praktischen Anwendung muss der entspre chende Konsensmechanismus basierend auf dem spezifischen Szenario und den Bedürfnissen ausgewählt werden.

III、 Viele der Konsensusalgorithmen von Blockchain

Die Hauptkonsens -Algorithmen in Blockchain sind wie folgt: Vorteile: Garantiert Sicherheit und Dezentralisierung des Systems. Nachteile: Der Energieverbrauch ist enorm, und mit der Entwicklung der Bergbaumaschinentechnologie besteht ein Problem mit der Zentralisierung der Rechenleistung.

Beweis der Sitzung:

Der Grundmechanismus: Verteilung der Rechnungslegungsrechte basierend auf der codierten Währung der Aktien. Vorteile: Reduziert den Energiebedarf. Nachteile: Es besteht ein zentrales Risiko und die symbolische Wirtschaft ist sehr komplex.

Nachweis des Datums für Aktien:

Der Grundmechanismus: Durch die Einreichung der Rolle des Agenten wird das Recht auf Rechenschaftspflicht den gewählten Agenten durch Abstimmung zugewiesen. Vorteile: Verbessert die Effizienz des Systems und reduziert gleichzeitig den zentralen Effekt. HINWEIS: Dieser Mechanismus muss ihn noch überprüfen und kontinuierlich verbessern, um seine Stabilität und Sicherheit langfristig zu gewährleisten.

Diese Konsensalgorithmen haben ihre Vor- und Nachteile, aber das gemeinsame Ziel ist es, Blockchain -Anwendungen einen fairen, sicheren und effektiven Konsensmechanismus für die Unterstützung von dezentralen digitalen Vermögenswerten und Datenfreigabe -Transaktionen bereitzustellen.