Що таке механізм консенсусу?

Механізм консенсусу — це метод, який використовують блокчейн-мережі для досягнення згоди щодо дійсності транзакцій та порядку їх додавання до блокчейну. Ця згода є важливою для підтримання цілісності та безпеки мережі, оскільки вона гарантує, що всі учасники мають узгоджений погляд на історію блокчейну.

Використовуйте багатоланцюговий додаток Bitcoin.com Wallet, якому довіряють мільйони, щоб безпечно та легко купувати, продавати, обмінювати та керувати Bitcoin та найпопулярнішими криптовалютами.

Чому консенсусні механізми необхідні?

Блокчейни є децентралізованими мережами, тобто вони не контролюються жодним окремим суб'єктом. Ця децентралізація є однією з ключових переваг блокчейн-технології, оскільки вона робить мережу більш стійкою до цензури та маніпуляцій. Однак це також створює виклик: як забезпечити, щоб усі учасники мережі погоджувалися з дійсністю транзакцій та порядком їх додавання до блокчейну.

Тут на допомогу приходять консенсусні механізми. Вони надають набір правил та процедур, які дозволяють мережі досягти згоди, навіть за відсутності центральної влади. Без надійного консенсусного механізму зловмисники могли б потенційно змінювати історію транзакцій, двічі витрачати монети чи іншим чином порушувати роботу мережі. Це підірвало б довіру та цінність криптовалюти.

Що таке консенсусний механізм?

Консенсусний механізм — це метод, що дозволяє групі людей погодитися на щось, навіть якщо вони не довіряють один одному. У контексті криптовалют консенсусний механізм використовується для забезпечення згоди всіх учасників децентралізованої мережі щодо поточного стану блокчейна. Це є важливим для безпеки та цілісності мережі, оскільки запобігає зловмисникам змінювати історію транзакцій або двічі витрачати монети.

Як працюють консенсусні механізми

Консенсусні механізми відрізняються за своєю реалізацією, але зазвичай включають наступні етапи:

1. Трансляція транзакцій: Коли користувач ініціює транзакцію, вона транслюється до мережі вузлів (комп'ютерів, що беруть участь у блокчейні).

2. Перевірка транзакцій: Вузли перевіряють транзакцію, переконуючись, що вона відповідає правилам протоколу, таким як наявність у відправника достатніх коштів та відсутність спроби двічі витратити монети.

3. Пропозиція блоку: Вибирається вузол для пропозиції нового блоку транзакцій, які будуть додані до блокчейна. Процес вибору залежить від консенсусного механізму.

4. Перевірка блоку: Інші вузли перевіряють запропонований блок, переконуючись, що він містить лише дійсні транзакції та відповідає вимогам консенсусного механізму.

5. Додавання блоку: Якщо більшість вузлів погоджуються з дійсністю запропонованого блоку, він додається до блокчейна.

6. Розподіл винагороди: Вузол, що запропонував блок, і іноді інші учасники отримують винагороду за свій внесок у процес консенсусу.

Типи консенсусних механізмів

Існує багато різних типів консенсусних механізмів, кожен з яких має свої сильні та слабкі сторони. Деякі з найбільш поширених консенсусних механізмів, що використовуються в криптовалютах, включають:

1. Доказ роботи (PoW)

Доказ роботи (PoW) — це оригінальний консенсусний механізм, вперше використаний Біткоїном. У PoW майнери змагаються за вирішення обчислювально складної задачі. Перший майнер, який вирішить задачу, додає новий блок транзакцій до блокчейна і отримує винагороду у вигляді новоствореної криптовалюти.

Переваги PoW:

• Висока безпека: PoW вважається дуже безпечним, оскільки потребує значної обчислювальної потужності для зміни блокчейна.
• Децентралізація: PoW дозволяє високий рівень децентралізації, оскільки будь-хто з достатньою обчислювальною потужністю може брати участь у майнінгу.

Недоліки PoW:

• Високі енергетичні витрати: PoW споживає велику кількість енергії, що викликає занепокоєння щодо його впливу на навколишнє середовище.
• Обмеження масштабованості: PoW може обробляти лише обмежену кількість транзакцій за секунду, що може призвести до перевантаження мережі та високих комісій за транзакції.

Дізнатись більше: Що таке доказ роботи?

2. Доказ частки (PoS)

Доказ частки (PoS) є альтернативою PoW, що спрямована на вирішення проблем енергоспоживання та масштабованості. У PoS валідатори вибираються для пропозиції нових блоків на основі кількості криптовалюти, яку вони мають і готові "закласти" як заставу.

Переваги PoS:

• Енергоефективність: PoS споживає значно менше енергії, ніж PoW, оскільки не вимагає від майнерів вирішення складних задач.
• Масштабованість: PoS може обробляти більшу кількість транзакцій за секунду, ніж PoW.
• Низькі бар'єри для входу: PoS дозволяє більш широке залучення до процесу консенсусу, оскільки будь-хто з достатньою кількістю криптовалюти може стати валідатором.

Недоліки PoS:

• Проблема відсутності ставок: Валідатори можуть підтверджувати кілька ланцюгів одночасно без додаткових витрат, що може призвести до менш безпечної мережі.
• Ризики централізації: Якщо невелика кількість суб'єктів контролює більшість закладеної криптовалюти, вони можуть потенційно впливати на мережу.

Дізнатись більше: Що таке доказ частки?

3. Делегований доказ частки (DPoS)

Делегований доказ частки (DPoS) є варіацією PoS, де власники токенів голосують за делегатів, які представляють їх як валідаторів. Делегати з найбільшою кількістю голосів відповідають за валідацію транзакцій та додавання блоків. Гарним прикладом є Tron DAO.

Переваги DPoS:

• Ефективність: DPoS може досягати більшої пропускної здатності транзакцій у порівнянні з традиційним PoS, оскільки менша кількість делегатів відповідає за виробництво блоків.
• Відповідальність: Делегати несуть відповідальність перед власниками токенів, які за них проголосували, що може стимулювати відповідальну поведінку.

Недоліки DPoS:

• Побоювання щодо централізації: DPoS може бути більш централізованим, ніж інші варіанти PoS, оскільки кількість делегатів обмежена.

4. Доказ авторитету (PoA)

Доказ авторитету (PoA) — це консенсусний механізм, де валідатори вибираються на основі їхньої репутації або ідентичності. Цей механізм часто використовується в приватних або дозволених блокчейнах, де учасники відомі та довірені.

Переваги PoA:

• Ефективність: PoA може досягти високої пропускної здатності транзакцій, оскільки кількість валідаторів обмежена, і вони є відомими суб'єктами.
• Простота: PoA є відносно простим у реалізації та управлінні.

Недоліки PoA:

• Централізація: PoA є високою централізованою, оскільки валідатори вибираються заздалегідь.
• Відсутність прозорості: Процес вибору валідаторів може бути непрозорим, що може викликати побоювання щодо справедливості.

5. Практична візантійська відмовостійкість (PBFT)

Практична візантійська відмовостійкість (PBFT) — це консенсусний механізм, розроблений для толерантності до зловмисних або несправних вузлів. Він передбачає багатораундовий процес обміну повідомленнями між вузлами для досягнення згоди щодо стану блокчейна.

Переваги PBFT:

• Відмовостійкість: PBFT може терпіти певну кількість несправних або зловмисних вузлів без шкоди для цілісності мережі.
• Фінальність: PBFT забезпечує миттєву фінальність, тобто після підтвердження транзакції вона не може бути скасована.

Недоліки PBFT:

• Обмеження масштабованості: PBFT може бути менш масштабованим, ніж інші консенсусні механізми, оскільки накладні витрати на комунікацію збільшуються з кількістю вузлів.
• Складність: PBFT є складним механізмом для реалізації та управління.

Як вибрати консенсусний механізм

Вибір консенсусного механізму для блокчейн-мережі залежить від специфічних потреб і цілей проекту. Фактори, які слід враховувати, включають:

• Безпека: Рівень безпеки, необхідний для мережі.
• Масштабованість: Бажана пропускна здатність транзакцій та можливості мережі.
• Децентралізація: Рівень децентралізації, бажаний для мережі.
• Енергоефективність: Енергоспоживання консенсусного механізму.

Управління активами в традиційних фінансах

До появи криптовалюти не було практичного способу особисто керувати всіма вашими фінансовими активами. Найближчим аналогом було фізичне зберігання всіх ваших активів, таких як фіатні гроші, дорогоцінні метали та нерухомість. Ви повинні були б зберігати ці активи під ліжком або в сейфі. Майже ніхто не робить це з очевидних причин: а) це дорого мати простір і обладнання для захисту свого багатства самостійно б) ви втрачаєте доступ до більшості фінансових послуг і продуктів, таких як електронні платежі, торгівля акціями та позики. Більшість людей відмовляються від повного контролю над своїми активами через ці недоліки.

Все ж люди хочуть особисто керувати тим, де і як використовувати та інвестувати свої активи. З появою інтернету відбулося різке зростання відсотку індивідуальних інвесторів. Це зростання самостійно керованих інвесторів виявило основні проблеми залежності від посередників. Дії, вжиті Robinhood у кінці січня 2021 року та Лондонською металевою біржею в березні 2022 року, обидва випадки включали централізовані біржі, які призупинили певні дії для захисту себе. Обидва випадки привернули увагу регуляторів та судових позовів.

Управління активами в криптовалюті

Важливо почати з того, що просто тому, що ви використовуєте криптовалюту, це не означає, що ви автоматично маєте повний контроль над своїми криптоактивами. Ви повинні використовувати самостійний гаманець, щоб це зробити. Якщо ви придбали свою криптовалюту на централізованій біржі (CEX), то ви все ще покладаєтеся на третю сторону для зберігання ваших активів.

Дізнатися більше:

• Що таке самостійний гаманець?
• Що таке управління криптоактивами?

Самостійне зберігання обмежує ваш ризик від третіх сторін, таких як неплатоспроможність та погане управління активами. Останні події в криптовалюті підкреслили ризики кастодіальних сервісів. Самостійне зберігання не повністю усуває всі ризики. Таке неможливо у цьому світі, але непрозорі ризики від третіх сторін фактично усуваються. Ви все ще матимете певний ризик від взаємодії з DeFi DApps, але ці ризики прозорі та добре зрозумілі.

Використання самостійних DeFi DApps також повністю усуне ризики третіх сторін, які торгують проти своїх клієнтів або жертвують їх депозитами для свого порятунку.

Управління криптоактивами є також ширшою категорією, ніж управління активами на традиційних ринках. Все, що може бути токенізоване, може бути кероване з одного крипто-активного гаманця. Це включає криптовалюти та цифрові токенні активи, такі як NFT. NFT можуть представляти мистецтво, музику, відео, позиції деривативів, позиції доходності, страхові поліси, позиції на ринку прогнозів, а в майбутньому можуть включати вашу соціальну графу для соціальних мереж, паролі та онлайн-акредитації.

Традиційні фінансові ринки та компанії web2, такі як Google, Facebook, Twitter та Netflix, мають багато спільного. Вони обидва контролюють і монетизують ваші гроші та дані.

Управління криптоактивами змінює все це.

Дізнатися більше про децентралізовані фінанси (DeFi) та децентралізовані додатки (dApps)

Майбутнє консенсусних механізмів

Область консенсусних механізмів постійно розвивається, з новими та інноваційними підходами, що розробляються. Деякі з нових тенденцій включають:

• Гібридні консенсусні механізми: Поєднання кількох консенсусних механізмів для використання їх сильних сторін і пом'якшення їх слабких сторін.
• Доказ простору і часу: Використання обсягу зберігання або обчислювального часу як міри консенсусу.
• Квантово-стійкі консенсусні механізми: Проектування консенсусних механізмів, стійких до атак з боку квантових комп'ютерів.