Wie werden private Kettentransaktionen verifiziert und warum ist es schneller?

Private Kettentransaktionen sind aufgrund weniger Validatoren, einfacheren Konsensmechanismen wie PBFT und ohne Bergbau schneller, und ermöglichen einen höheren Durchsatz und eine geringere Latenz.

May 15, 2025 at 09:35 pm

Einführung in private Kettentransaktionen

Private Blockchain -Transaktionen sind solche, die in einem Blockchain -Netzwerk auftreten, das auf eine bestimmte Gruppe von Teilnehmern beschränkt ist, in der Regel innerhalb eines Unternehmens oder eines Konsortiums von Organisationen. Im Gegensatz zu öffentlichen Blockchains, bei denen jeder teilnehmen kann, beschränken private Blockchains den Zugriff und die Kontrolle auf eine ausgewählte Gruppe, was erhebliche Auswirkungen auf die Transaktionsprüfung und -geschwindigkeit hat.

Der Überprüfungsprozess in privaten Ketten

In einer privaten Blockchain wird die Transaktionsüberprüfung durch eine Reihe von vorab genehmigten Knoten oder Validatoren verwaltet. Diese Knoten sind dafür verantwortlich, dass Transaktionen gültig sind und den vom Netzwerk festgelegten Regeln entsprechen. Der Prozess umfasst normalerweise die folgenden Schritte:

• Transaktionsübermittlung : Ein Teilnehmer gibt eine Transaktion in das Netzwerk ein.
• Überprüfung der Validierung : Die Transaktion wird gegen die Regeln des Netzwerks und den aktuellen Status des Hauptbuchs überprüft.
• Konsensmechanismus : Die Validatoren erreichen einen Konsens über die Gültigkeit der Transaktion. In privaten Ketten wird dies häufig durch einfachere Konsensmechanismen wie die praktische byzantinische Verwerfungsverträglichkeit (PBFT) oder Floß erreicht.
• Blockerstellung : Sobald der Konsens erreicht ist, wird die Transaktion zu einem Block hinzugefügt, der dann an die Blockchain angehängt wird.

Warum private Kettentransaktionen schneller sind

Die Geschwindigkeit der Transaktionsüberprüfung in privaten Ketten kann auf verschiedene Faktoren zurückgeführt werden:

• Begrenzte Anzahl von Validatoren : Da die Anzahl der am Konsensprozess beteiligten Knoten im Voraus kleiner und bekannt ist, wird die Zeit, die zum Erreichen eines Konsens erforderlich ist, erheblich verringert. Im Gegensatz dazu haben öffentliche Blockchains wie Bitcoin und Ethereum Tausende von Knoten, die den Prozess verlangsamen können.

• Vereinfachte Konsensmechanismen : Private Ketten verwenden häufig Konsensalgorithmen, die weniger rechnerisch intensiv sind als in öffentlichen Blockchains. Beispielsweise erfordert PBFT weniger Kommunikationsrunden zwischen Knoten im Vergleich zu Nachweis der Arbeit (POW) in Bitcoin.

• Kontrollierte Umgebung : Die kontrollierte Natur privater Blockchains bedeutet, dass das Netzwerk für die Leistung optimiert werden kann. Dies beinhaltet die Einrichtung der Infrastruktur für hohe Transaktionsvolumina und sicherzustellen, dass alle Knoten zuverlässig und gut gepflegt sind.

• Kein Bergbau erforderlich : Im Gegensatz zu öffentlichen Blockchains, in denen Bergleute um die Lösung komplexer mathematischer Probleme zur Validierung von Transaktionen konkurrieren, müssen private Ketten keinen Bergbau benötigen. Dies beseitigt die Notwendigkeit energieintensiver Berechnungen, wodurch der Prozess weiter beschleunigt wird.

Detailliertes Beispiel für eine private Kettentransaktion

Um zu veranschaulichen, wie eine Transaktion in einer privaten Kette verifiziert wird, betrachten wir ein hypothetisches Szenario in einem Supply Chain Management -System:

• Transaktionsinitiierung : Ein Lieferant gibt eine Transaktion ein, um den Status einer Sendung auf "geliefert" zu aktualisieren.
• Transaktionsübertragung : Die Transaktion wird an alle Knoten im privaten Netzwerk übertragen.
• Validierung : Jeder Knoten überprüft die Transaktion mit den Regeln des Netzwerks, z.
• Konsens : Die Knoten verwenden einen Konsensalgorithmus wie PBFT, um sich auf die Gültigkeit der Transaktion zu einigen. In PBFT beinhaltet der Prozess:
  • Vorbereitung : Der primäre Knoten schlägt die Transaktion vor.
  • Vorbereiten : Knoten bestätigen den Vorschlag.
  • Commit : Knoten sind sich einig, die Transaktion zum Hauptbuch zu verpflichten.
• Blockabzug : Sobald der Konsens erreicht ist, wird die Transaktion zu einem neuen Block hinzugefügt, der dann an die Blockchain angehängt wird.

Sicherheit und Vertrauen in private Ketten

Während private Ketten schneller sind, verlassen sie sich auch stark auf die Vertrauens- und Sicherheitsmaßnahmen innerhalb des Netzwerks. Da die Teilnehmer bekannt und überprüft sind, ist das Risiko von böswilligen Schauspielern niedriger. Dies bedeutet jedoch auch, dass die Sicherheit des Netzwerks von der Integrität der teilnehmenden Knoten abhängt. Um die Sicherheit aufrechtzuerhalten, implementieren private Ketten häufig:

• Zugangskontrollen : Nur autorisierte Teilnehmer können dem Netzwerk beitreten.
• Verschlüsselung : Transaktionen und Kommunikation werden verschlüsselt, um einen unbefugten Zugriff zu verhindern.
• Prüfungswege : Detaillierte Protokolle werden aufbewahrt, um alle Aktivitäten im Netzwerk zu verfolgen.

Leistungsmetriken in privaten Ketten

Um die Geschwindigkeit privater Kettentransaktionen zu quantifizieren, werden üblicherweise mehrere Leistungsmetriken verwendet:

• Transaktionsdurchsatz : Die Anzahl der Transaktionen, die pro Sekunde verarbeitet werden können. Private Ketten können aufgrund ihrer optimierten Konsensmechanismen einen höheren Durchsatz erreichen.
• Latenz : Die Zeit, die es braucht, um eine Transaktion zu bestätigen und zur Blockchain hinzugefügt. Private Ketten haben in der Regel eine geringere Latenz im Vergleich zu öffentlichen Blockchains.
• Skalierbarkeit : Die Fähigkeit des Netzwerks, eine zunehmende Anzahl von Transaktionen ohne Leistungsverschlechterung zu verarbeiten. Private Ketten sind häufig so konzipiert, dass sie innerhalb der Grenzen ihrer kontrollierten Umgebung skalierbar sind.

Häufig gestellte Fragen

F: Können private Ketten für öffentliche Transaktionen verwendet werden?

A: Während private Ketten für einen eingeschränkten Zugang ausgelegt sind, können sie für öffentliche Transaktionen verwendet werden, indem zusätzliche Ebenen der Zugriffskontrolle implementiert und möglicherweise in öffentliche Blockchains integriert werden. Dies würde jedoch die Kompromisse zwischen Privatsphäre, Sicherheit und Offenheit sorgfältig berücksichtigen.

F: Wie gehen private Ketten mit Streitigkeiten oder Fehlern in Transaktionen um?

A: Private Ketten verfügen normalerweise über Governance -Mechanismen, um Streitigkeiten oder Fehler zu bewältigen. Dies kann ein Wahlsystem unter den Teilnehmern oder eine bestimmte Behörde umfassen, die Transaktionen umkehren oder korrigieren kann. Der spezifische Prozess hängt von den Regeln des Netzwerks und dem verwendeten Konsensmechanismus ab.

F: Sind private Ketten kostengünstiger als öffentliche Blockchains?

A: Private Ketten können in bestimmten Szenarien kostengünstiger sein, insbesondere wenn das Netzwerk für hohe Transaktionsvolumina in einer kontrollierten Umgebung ausgelegt ist. Das Fehlen von Bergbau und die Verwendung einfacherer Konsensmechanismen kann die Betriebskosten senken. Die anfängliche Einrichtung und Wartung einer privaten Kette kann jedoch teuer sein, sodass die Kosteneffizienz von dem spezifischen Anwendungsfall und dem Maßstab der Betriebsabläufe abhängt.

F: Können private Ketten in andere Blockchain -Netzwerke integriert werden?

A: Ja, private Ketten können durch verschiedene Interoperabilitätslösungen in andere Blockchain -Netzwerke, einschließlich öffentlicher Blockchains, integriert werden. Dies kann unter Verwendung von Technologien wie Cross-Chain-Brücken oder Sidechains erreicht werden, die die nahtlose Übertragung von Vermögenswerten und Daten zwischen verschiedenen Netzwerken ermöglichen.