Bitcoin.com

Mikä on konsensusmekanismi?

Tutustu konsensusmekanismeihin, niiden merkitykseen lohkoketjuteknologiassa sekä kryptovaluutoissa käytettyihin erilaisiin konsensusmekanismeihin.

Viimeksi päivitetty
Julkaistu
LukuaikaLukuaika: 9 min
Kirjoittaja
Neil Author
Neill Velardo
Tarkistanut
Graham Stone Author Image
Graham Stone
A universal book illustration for the learning center get started articles

Käytä moniketjua Bitcoin.com-lompakkosovellus, johon miljoonat luottavat ostaessaan, myydessään, vaihtaessaan ja hallinnoidessaan turvallisesti ja helposti Bitcoinia sekä suosituimpia kryptovaluuttoja.

Konsensusmekanismi on menetelmä, jota lohkoketjuverkostot käyttävät päästäkseen yksimielisyyteen tapahtumien pätevyydestä ja järjestyksestä, jossa ne lisätään lohkoketjuun. Tämä yksimielisyys on ratkaisevan tärkeää verkon eheyden ja turvallisuuden ylläpitämiseksi, sillä se takaa, että kaikilla osallistujilla on yhtenäinen käsitys lohkoketjun historiasta.

Miksi konsensusmekanismit ovat tarpeen?

Lohkoketjut ovat hajautettuja verkostoja, mikä tarkoittaa, että niitä ei hallitse mikään yksittäinen taho. Tämä hajauttaminen on yksi lohkoketjuteknologia, sillä se tekee verkosta vastustuskykyisemmän sensuurille ja manipuloinnille. Se tuo kuitenkin mukanaan myös haasteen: miten varmistetaan, että kaikki verkon osallistujat ovat yhtä mieltä tapahtumien pätevyydestä ja järjestyksestä, jossa ne lisätään lohkoketjuun.

Tässä vaiheessa konsensusmekanismit astuvat kuvaan. Ne tarjoavat joukon sääntöjä ja menettelytapoja, joiden avulla verkosto voi päästä yhteisymmärrykseen, vaikka keskusviranomaista ei olisikaan. Ilman luotettavaa konsensusmekanismia pahantahtoiset toimijat voisivat mahdollisesti muuttaa tapahtumahistoriaa, kaksinkertaisesti käytetyt kolikottai muutoin häiritä verkon toimintaa. Tämä heikentäisi kryptovaluutan luotettavuutta ja arvoa.

Mikä on konsensusmekanismi?

Konsensusmekanismi on menetelmä, jonka avulla ryhmä ihmisiä voi päästä yhteisymmärrykseen jostakin asiasta, vaikka he eivät luottaisikaan toisiinsa. Kryptovaluuttojen yhteydessä konsensusmekanismia käytetään varmistamaan, että kaikki hajautetun verkon osallistujat ovat yhtä mieltä lohkoketjun nykytilasta. Tämä on olennaista verkon turvallisuuden ja eheyden kannalta, sillä se estää pahantahtoisia toimijoita muuttamasta tapahtumahistoriaa tai kaksinkertainen käyttö kolikot.

Konsensusmekanismien toiminta

Konsensusmekanismien toteutus vaihtelee, mutta niihin sisältyy yleensä seuraavat vaiheet:

  1. Tapahtumien lähetys: Kun käyttäjä käynnistää tapahtuman, se lähetetään solmujen verkosto (lohkoketjuun osallistuvat tietokoneet).
  2. Tapahtuman vahvistus: Solmut tarkistavat tapahtuman ja varmistavat, että se noudattaa protokollan sääntöjä, kuten että lähettäjällä on riittävästi varoja ja että hän ei yritä käyttää kolikoita kahteen kertaan.
  3. Lohkoehdotus: Solmu valitaan ehdottamaan uutta tapahtumalohkoa, joka lisätään lohkoketjuun. Valintaprosessi vaihtelee konsensusmekanismin mukaan.
  4. Lohkon vahvistus: Muut solmut tarkistavat ehdotetun lohkon ja varmistavat, että se sisältää vain kelvollisia tapahtumia ja täyttää konsensusmekanismin vaatimukset.
  5. Lohkon lisäys: Jos enemmistö solmuista on yhtä mieltä ehdotetun lohkon kelpoisuudesta, se lisätään lohkoketjuun.
  6. Palkkioiden jakaminen: Lohkon ehdottanut solmu ja toisinaan myös muut osallistuvat solmut saavat palkkion osallistumisestaan konsensusprosessiin.

Konsensusmekanismien tyypit

Konsensusmekanismeja on monenlaisia, ja jokaisella on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Kryptovaluutoissa käytettyjä yleisimpiä konsensusmekanismeja ovat muun muassa:

1. Työn todistus (PoW)

Proof of Work (PoW) on alkuperäinen konsensusmekanismi, jota Bitcoin otti ensimmäisenä käyttöön. PoW-mekanismissa louhijat kilpailevat keskenään laskennallisesti vaativan pulman ratkaisemisesta. Ensimmäinen pulman ratkaissut louhija saa lisätä uuden tapahtumalohkon lohkoketjuun ja palkitaan vastaluotulla kryptovaluutalla.

PoW:n edut:

  • Korkea turvallisuustaso: PoW-menetelmää pidetään erittäin turvallisena, sillä lohkoketjun muuttaminen vaatii huomattavaa laskentatehoa.
  • Hajauttaminen: PoW mahdollistaa laajan hajauttamisen, sillä kuka tahansa, jolla on riittävästi laskentatehoa, voi osallistua louhintaan.

PoW:n haitat:

  • Energiaintensiivinen: PoW kuluttaa valtavasti energiaa, mikä on herättänyt huolta sen ympäristövaikutukset.
  • Skaalautuvuuden rajoitukset: PoW-järjestelmä pystyy käsittelemään vain rajoitetun määrän tapahtumia sekunnissa, mikä voi johtaa verkon ruuhkautumiseen ja korkeisiin transaktiomaksuihin.

Lue lisää: Mikä on Proof of Work?

2. Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake (PoS) on PoW:n vaihtoehto, jonka tarkoituksena on ratkaista PoW:n energiankulutus- ja skaalautuvuusongelmat. PoS-järjestelmässä validoijat valitaan ehdottamaan uusia lohkoja sen perusteella, kuinka paljon kryptovaluuttaa heillä on hallussaan ja kuinka paljon he ovat valmiita asettamaan vakuudeksi.

PoS:n edut:

  • Energiatehokkuus: PoS kuluttaa huomattavasti vähemmän energiaa kuin PoW, sillä siinä louhijoiden ei tarvitse ratkaista monimutkaisia pulmia.
  • Skaalautuvuus: PoS pystyy käsittelemään suuremman määrän tapahtumia sekunnissa kuin PoW.
  • Markkinoille pääsyn esteiden madaltaminen: PoS mahdollistaa laajemman osallistumisen konsensusprosessiin, sillä kuka tahansa, jolla on riittävä määrä kryptovaluuttaa, voi ryhtyä validoijaksi.

PoS-järjestelmän haitat:

  • ”Ei panosta” -ongelma: Validaattorit voivat mahdollisesti vahvistaa useita ketjuja samanaikaisesti ilman lisäkustannuksia, mikä saattaa heikentää verkon turvallisuutta.
  • Keskittämiseen liittyvät riskit: Jos pieni joukko tahoja hallitsee suurinta osaa panostetusta kryptovaluutasta, ne voivat mahdollisesti vaikuttaa verkkoon.

Lue lisää: Mikä on Proof of Stake?

3. Delegoitu osuuspohjainen todistus (DPoS)

Delegated Proof of Stake (DPoS) on PoS-mallin muunnos, jossa tokenien haltijat äänestävät edustajia, jotka toimivat heidän puolestaan validoijina. Eniten ääniä saaneet edustajat vastaavat tapahtumien vahvistamisesta ja lohkojen lisäämisestä. Hyvä esimerkki on Tron DAO.

DPoS:n edut:

  • Tehokkuus: DPoS-menetelmällä voidaan saavuttaa suurempi transaktioläpimenokapasiteetti kuin perinteisellä PoS-menetelmällä, koska lohkojen tuottamisesta vastaa pienempi määrä edustajia.
  • Vastuullisuus: Delegaatit ovat vastuussa heitä äänestäneille tokenien haltijoille, mikä voi kannustaa vastuulliseen toimintaan.

DPoS-menetelmän haitat:

  • Keskittämiseen liittyvät huolenaiheet: DPoS-malli voi olla keskitetympi kuin muut PoS-mallit, koska edustajien määrä on rajattu.

4. Valtuustodistus (PoA)

Proof of Authority (PoA) on konsensusmekanismi, jossa validoijat valitaan etukäteen heidän maineensa tai henkilöllisyytensä perusteella. Tätä mekanismia käytetään usein yksityisissä tai luvallisiin lohkoketjuissa, joissa osallistujat ovat tunnettuja ja luotettavia.

PoA:n edut:

  • Tehokkuus: PoA-järjestelmä pystyy saavuttamaan suuren transaktioläpimenon, koska validoijien määrä on rajattu ja ne ovat tunnettuja tahoja.
  • Yksinkertaisuus: PoA on suhteellisen helppo ottaa käyttöön ja hallinnoida.

PoA:n haitat:

  • Keskittäminen: PoA on erittäin keskitetty järjestelmä, sillä validoijat valitaan etukäteen.
  • Avoimuuden puute: Validaattoreiden valintaprosessi ei välttämättä ole läpinäkyvä, mikä voi herättää huolta oikeudenmukaisuudesta.

5. Käytännönläheinen bysanttilainen vikasietoisuus (PBFT)

Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) on konsensusmekanismi, joka on suunniteltu sietämään pahantahtoisia tai viallisia solmuja. Siihen kuuluu monivaiheinen viestintäprosessi, jossa solmut vaihtavat viestejä päästäkseen yhteisymmärrykseen lohkoketjun tilasta.

PBFT:n edut:

  • Vikasietoisuus: PBFT kestää tietyn määrän viallisia tai pahantahtoisia solmuja vaarantamatta verkon eheyttä.
  • Lopullisuus: PBFT takaa välittömän lopullisuuden, eli kun tapahtuma on vahvistettu, sitä ei voi peruuttaa.

PBFT:n haitat:

  • Skaalautuvuuden rajoitukset: PBFT voi olla vähemmän skaalautuva kuin muut konsensusmekanismit, sillä viestinnän kuormitus kasvaa solmujen määrän kasvaessa.
  • Monimutkaisuus: PBFT on monimutkainen mekanismi toteuttaa ja hallinnoida.

Kuinka valita konsensusmekanismi

Blockchain-verkoston konsensusmekanismin valinta riippuu projektin erityistarpeista ja tavoitteista. Huomioon otettavia tekijöitä ovat muun muassa:

  • Turvallisuus: Verkon edellyttämä turvallisuustaso.
  • Skaalautuvuus: Verkon tavoiteltu transaktioläpimenokapasiteetti ja kapasiteetti.
  • Hajauttaminen: Verkostolle tavoiteltu hajauttamisaste.
  • Energiatehokkuus: Konsensusmekanismin energiankulutus.

Omaisuudenhoito perinteisessä rahoitusalalla

Ennen kryptovaluuttoja ei ollut käytännöllistä tapaa hallinnoida itse kaikkia omia varallisuuseriä. Lähin vastaava vaihtoehto oli pitää kaikki varat fyysisesti hallussaan, kuten käteistä rahaa, jalometalleja ja kiinteistöjä. Nämä varat olisi pitänyt säilyttää sängyn alla tai kassakaapissa. Melkein kukaan ei tee tätä ilmeisistä syistä: a) on kallista hankkia tilaa ja laitteita varallisuuden suojaamiseksi itse b) menetät pääsyn useimpiin rahoituspalveluihin ja -tuotteisiin, kuten sähköisiin maksut, osakekauppa sekä luotonotto ja -anto. Useimmat ihmiset luopuvat varojensa täydellisestä hallinnasta juuri näiden haittojen vuoksi.

Silti ihmiset haluavat itse päättää, mihin ja miten he käyttävät ja sijoittavat varojaan. Internetin yleistyessä yksityissijoittajien osuus on kasvanut jyrkästi. Itsenäisten sijoittajien määrän kasvu on paljastanut välittäjiin luottamisen perusongelmat. Toimenpiteet, joita Robinhood tammikuun lopulla 2021 ja Lontoon metallipörssi maaliskuussa 2022 molemmissa tapauksissa oli kyse keskitetyistä pörsseistä, jotka keskeyttivät tietyt toiminnot suojautuakseen. Molemmat tapaukset ovat herättäneet sääntelyviranomaisten huomion ja johtaneet oikeudenkäynteihin.

Kryptovaluuttojen varainhoito

On tärkeää aloittaa siitä, että se, että käytät kryptovaluuttaa, ei tarkoita, että sinulla olisi automaattisesti täysi hallinta kryptovaroistasi. Jotta näin olisi, sinun on käytettävä itse hallinnoitavaa lompakkoa. Jos olet ostanut kryptovaluuttasi keskitetty pörssi (CEX), olet silti riippuvainen kolmannesta osapuolesta varojesi säilyttämisessä.

Lue lisää:

Itsehallinta rajoittaa altistumistasi kolmansien osapuolten aiheuttamille riskeille, kuten maksukyvyttömyydelle ja puutteelliselle varainhoidolle. Viimeaikaiset tapahtumat kryptovaluuttojen maailmassa ovat tuoneet esiin säilytyspalveluihin liittyvät riskit. Itse säilytys ei poista kaikkia riskejä kokonaan. Tällaista ei ole olemassa tässä maailmassa, mutta läpinäkymättömät kolmansien osapuolten riskit poistuvat käytännössä kokonaan. DeFi-sovellusten käytöstä aiheutuu edelleen jonkin verran riskiä, mutta nämä riskit ovat läpinäkyviä ja hyvin ymmärrettyjä.

Itsehallinnoitavien DeFi-sovellusten käyttö poistaa myös kokonaan riskin siitä, että kolmannet osapuolet kävisivät kauppaa asiakkaidensa kustannuksella tai uhraisivat asiakkaiden talletuksia pelastaakseen itsensä.

Kryptovaroiden hallinta on myös laajempi kategoria kuin varainhoito perinteisillä markkinoilla. Kaikkea, mikä voidaan tokenisoida, voidaan hallita yhdestä kryptovaluuttalompakosta käsin. Tähän kuuluvat kryptovaluutat ja digitaaliset token-omaisuuserät, kuten NFT:t. NFT:t voivat edustaa taidetta, musiikkia, videoita, johdannaispositioita, tuottopositiota, vakuutussopimuksia, ennustemarkkinapositioita ja tulevaisuudessa ne saattavat sisältää myös sosiaalisen verkostosi sosiaalisen median sivustoilta, salasanat ja verkkotunnukset.

Perinteisillä rahoitusmarkkinoilla ja Web 2.0 -yrityksillä, kuten Googlella, Facebookilla, Twitterillä ja Netflixillä, on paljon yhteistä. Molemmat hallitsevat ja hyödyntävät rahojasi ja tietojasi taloudellisesti.

Kryptovaroiden hallinta muuttaa kaiken tämän.

Lisätietoja hajautettu rahoitus (DeFi) ja hajautetut sovellukset (dApps)

Konsensusmekanismien tulevaisuus

Konsensusmekanismien ala kehittyy jatkuvasti, ja alalla kehitetään uusia ja innovatiivisia lähestymistapoja. Kehittyviä suuntauksia ovat muun muassa:

  • Hybridikonsensusmekanismit: Useiden konsensusmekanismien yhdistäminen niiden vahvuuksien hyödyntämiseksi ja heikkouksien lieventämiseksi.
  • Todiste tilasta ja ajasta: Tallennustilan tai laskentajan käyttäminen konsensuksen mittarina.
  • Kvanttitietokoneiden kestäviä konsensusmekanismeja: Kvanttitietokoneiden hyökkäyksiltä suojattujen konsensusmekanismien suunnittelu.

Pysy kryptomaailman kehityksen kärjessä

Pysy kryptomaailman kehityksen kärjessä viikoittaisen uutiskirjeemme avulla, joka tarjoaa tärkeimmät näkemykset

Viikoittaiset kryptouutiset, sinulle valikoituna

Käytännönläheisiä oivalluksia ja opettavaisia vinkkejä

Uutisia taloudellista vapautta edistävistä tuotteista

Aloita sijoittaminen turvallisesti Bitcoin.com-lompakon avulla

Tähän mennessä on luotu yli 85 miljoonaa lompakkoa. Kaikki mitä tarvitset ostaaksesi, myydäksesi, vaihtaaksesi ja sijoittaaksesi bitcoinejasi ja kryptovaluuttojasi turvallisesti.

A screenshot of the Bitcoin.com Wallet app

Skannaa ladataksesi Bitcoin.com-lompakon

Skannaa tämä QR-koodi mobiililaitteellasi, niin sinut ohjataan automaattisesti oikealle myymäläsivulle.