Ha a Blockchain egy állat lenne, a konszenzusos protokollok lennének a csontváza. A konszenzusos protokoll minden decentralizált hálózat nélkülözhetetlen részeként felelős a tranzakciók érvényesítéséért a hálózat összes csomópontja által. Ez a hozzáadandó blokk érvényességének meghatározásával történik, biztosítva, hogy minden csomópont megegyezzen vele.
Mik azok a kvórum alapú konszenzus protokollok?
A kvórum alapú konszenzusos protokollok meglehetősen nagy dühöt váltanak ki a blokklánc terén. De mik azok? Van-e előnyük a többi nem kvórum alapú konszenzusos protokollhoz képest? Hogyan teljesítettek?
A kvórum egy olyan kifejezés, amelyet gyakran használnak a decentralizált rendszerekben. Arra a minimális szavazatszámra vonatkozik, amelyre egy elosztott tranzakciónak szüksége van ahhoz, hogy egy műveletet végre lehessen hajtani egy elosztott rendszeren belül. A konszenzusos protokoll a rendszer. szabályozza, hogy mi történik egy adott blokkláncban bármikor.
A határozatképesség-alapú konszenzusos protokoll olyan protokoll, amelyben a blokkok hozzáadására vonatkozó döntést minimális számú szavazat megszerzése előzi meg.
Fő különbség más konszenzus protokollokhoz képest
Minden konszenzusos protokollnak van egy alapvető követelménye. A csomópontok minden résztvevőjének kollektív döntést kell hoznia egy új blokk hozzáadásának elfogadásáról vagy elutasításáról. A határozathozatali folyamat azonban a határozatképesség alapú protokollok mellett további lépést jelent.
A kvórum alapú konszenzus protokollok esetében a csomópontok résztvevői két kulcsfontosságú kezdeményezéssel váltanak üzenetet. Először is egy blokkot kell javasolni minden csomópontnak, amit csak a konszenzusvezető tehet meg. A második a hálózat tájékoztatása arról, hogy a résztvevő eldöntötte és érvényesítette a blokkot.
A konszenzus azután jön létre, hogy a vezető javasolt egy blokkot, és a résztvevők többsége a javasolt blokk mellett döntött és jóváhagyta.
Előny a nem kvórum alapú konszenzus protokollokkal szemben
A kvórum alapú protokollok egy lényeges különbséggel büszkélkedhetnek a nem kvórum alapú protokollokkal szemben. Ez azt jelenti, hogy a műveletek akkor is folytathatók, ha néhány megfelelő részt vevő csomópont meghibásodik vagy rosszindulatúan cselekszik.
A fő oka annak, hogy a konszenzus nem triviális, hogy hiba léphet fel az üzenetátvitel és a csomópontok általi döntéshozatal során. Az ok áramkimaradás vagy rosszindulatú viselkedés lehet, ami elveszett vagy késleltetett üzeneteket eredményezhet.
Az ilyen meghibásodás megengedését bizánci hibatűrésnek nevezik. Az ilyen protokollok elviselik az összeomlási hibákat vagy a bizánci hibát. Az összeomlási hibák azok, amikor a résztvevők nem válaszolnak, vagy nem hajtanak végre új műveletet, amikor konszenzus kerül végrehajtásra.
A bizánci hiba egy meghibásodott résztvevőre utal, aki rosszindulatú ügynök lehet. Egy ilyen ágenst a lefektetett protokolloktól eltérő véletlenszerű viselkedés megjelenítése és tetszőleges cselekvés jellemzi.
A kvórum alapú protokollban a rosszindulatú csomópontok maximális száma a hálózat összes résztvevő csomópontjának egyharmada. A teljes összeg magában foglalja az őszinte és a rosszindulatú csomópontokat is.
A kvórum alapú protokollok teljesítménye
A kvórum alapú konszenzusos protokollok teljesítményének mérése érdekében azokat három különböző csoportra kell felosztani és elemezni.
A gyakorlati bizánci hibatűrő (BFT) protokollok teljesítménye
A protokollokat azért hívják így, mert gyakorlatilag két kulcskérdést valósítanak meg. Optimalizálják a résztvevők közötti kommunikációt és hitelesítést, miközben a nehezen szinkronizálható környezetekben is működőképesek maradnak.
Minden kommunikáció az elsődlegesnek nevezett vezetőre összpontosul, a többi résztvevőt pedig replikának nevezik. A nézetmódosítási protokoll akkor kerül megvalósításra, ha a vezető csomópont meghibásodik, és a körkörös jelzés következő résztvevője lesz az új elsődleges. Minden résztvevő megfelelő ismeretekkel rendelkezik az összes résztvevőről és aláírásáról a jobb szavazási döntéshozatal érdekében.
Miközben gyakorlati megoldást ad a bizánci hibára, a protokollnak nagy problémája volt a skálázhatósággal. A rosszindulatú viselkedés tolerálásához minden résztvevőnek ismernie kell az összes többi csomópont-résztvevőt, és rengeteg üzenetet kell váltania. Számítási bonyolultságot mutat az üzenetváltásban.
A bővítés azért is kihívás, mert a résztvevők hozzáadása szinte lehetetlen. Bármely résztvevő, aki végleg távozik, rosszindulatú szereplőnek minősül. A nagyon élénk és dinamikus blokklánc ökoszisztémák nagyon gyorsan elérik a ½ határt, és a protokoll összeomlásához vezetnek.
A Bizánci Egyezmény Jegyzőkönyveinek végrehajtása
A szövetségi bizánci megállapodás (FBA) protokollja értelmében a határozatképesség. több szövetségi egységre oszlik. Ezt úgy teszi, hogy több bizánci tábornok van, akik mindegyike felelős a kvórumi szeletért. Lehetővé teszi a tranzakciók számának jelentős növekedését, a tranzakciós költségek csökkentését és az üzenetváltások számának csökkentését.
Az FBA protokoll értelmében minden résztvevő csomópontnak lehetősége van kiválasztani, hogy kiben kíván megbízni. Ez minden rosszindulatú szereplő számára nehézséget okoz, mivel nagyszámú érvényes csomópontot kell meggyőznie arról, hogy a rosszindulatú csomópontokat felvegye a megbízható listára.
Az FBA az évek során egyre nagyobb népszerűségre tett szert, és nagy blokklánc-neveket vonzott a csoportjába. A legjelentősebbek a Ripple inc és a Stellar. A Sybil támadások a legfigyelemreméltóbb fenyegetések, különösen a Ripple blokklánc esetében. Jó megoldást kínál az érvényesítők számára az egyedi csomópontlisták létezése.
A delegált bizánci hibatűrő protokoll végrehajtása
A delegált bizánci hibatűrő protokoll (dBFT) ugyanazt a végrehajtási stílust követi, mint a BFT. Ez azonban abban különbözik, hogy több résztvevőben központosítja a konszenzust, és ezzel megoldja a BFT skálázhatósági problémáit. A protokoll a jó hírnév fogalmát használja a konszenzus résztvevőinek kiválasztásához.
A NEO az egyik legjobb dBFT protokollal rendelkező játékos. Felhasználása meglehetősen visszafogott a veszélyes biztonsági fenyegetés lehetősége miatt. A rosszindulatú vezető kihasználhatja a nézetváltoztatási protokollját determinisztikus elágazás létrehozására. Ezután 2 új blokkot hozhatnak létre különböző üzenetek felhasználásával, mindkét blokk érvényes és a résztvevők által elfogadott, így két különböző állapot jön létre a hálózatban. A megoldás az, hogy a nézet megváltoztatása előtt generált összes üzenetet elvetjük.
A bizánci hibatűrő és delegált tét-igazolási jegyzőkönyv teljesítése
A BFT-dPoS néven rövidített hibrid protokoll egyesíti a nagy teljesítményű birtoklási igazolási protokollokat a BFT protokollok biztonságával. A protokoll szerint minden token-tulajdonos egy blokk-előállítóra szavaz, és a legtöbb szavazatot kapott 21 csomópont jogosult. Ezután mind a 21 fix 0.5 másodperces időkerettel rendelkezik a blokkok előállításához, a folyamat ábécé sorrendben történik.
Az EOSIO a protokollt használó blokkláncok egyike. Óriási eredményekkel büszkélkedhet, például 3000 tranzakciós percenkénti képességekkel és BFT biztonsági szintekkel. Hátránya a 21 blokk-alkotóra való korlátozás, mivel a szavazást a birtokolt eszközök befolyásolják. Lehetővé teszi az ütközést, hogy ellenőrizzék a folyamatot.
A szerző megjegyzése
A kvórum alapú konszenzus protokollok meglehetősen frissek a nem kvórumos protokollokhoz képest. Mindazonáltal ütőképesek, mivel megoldják a bizánci hiba problémáját, és lehetővé teszik a működést mindaddig, amíg a rosszindulatú csomópontok nem alkotják a hálózati többséget.
Teljesítményük a protokoll osztályától függően eltérő, a BFT-k hatalmas skálázhatósági problémákat kínálnak, míg az FBA-k bizonyos érzékenységet mutatnak a Sybil-támadásokkal szemben.
A dBFT-k megoldják a skálázhatósági problémát, de létrehoznak egy nézetmódosítási protokollt. A BFT-dPoS a legjobb tulajdonságokat kínálja, de az összejátszáson keresztüli kockázatkezelést jelenti. A kvórum alapú protokollok elterjedése azonban várhatóan növekedni fog, ahogy a tér egyre több újítást kap.
Forrás: https://crypto.news/the-performance-of-quorum-based-consensus-protocols-in-blockchain/