コンセンサスアルゴリズムのさまざまな種類は何ですか？

仕事の証明とブロックチェーンのセキュリティにおけるその役割

1。仕事の証明（POW）は、もともとBitcoinによって実装された最も早く、最も広く認識されているコンセンサスメカニズムの1つです。鉱夫は複雑な暗号化パズルを解決するために競争し、実質的な計算能力を必要とします。パズルを最初に解決したのは、ブロックチェーンに新しいブロックを追加する権利を得て、新しく造られたコインで報われます。

2。このプロセスは、ブロックを変更するには、悪意のあるアクターにとって計算的に実行不可能であるすべての後続のブロックを再マイニングする必要があるため、地方分権化とセキュリティを保証します。 Powに関連する高エネルギー消費は、Cryptoコミュニティ内で持続可能性に関する議論を引き起こしました。

3。その欠点にもかかわらず、Powは公共のブロックチェーンのセキュリティのためのゴールドスタンダードのままです。 BitcoinやLitecoinなどのネットワークは、攻撃に対する抵抗が実証済みであり、分散ノード全体で信頼できないコンセンサスを維持する能力があるため、引き続き依存しています。

4.不正な行動が報酬をもたらさず、資源を浪費するため、鉱業の競争力は正直な参加を奨励します。この経済モデルは、POWベースのシステムの信頼性を支えています。

5. POWのバリアントは、ASICのような特殊なハードウェアによる集中化に抵抗することを目指して、難易度とハッシュを調整するために存在します。一部の暗号通貨では、メモリハード関数を使用して、個々の鉱山労働者の競技場を平準化しています。

利害関係の証明とエネルギー効率の高い検証

1。取引の検証とブロックの作成の基礎として、株式の証明（POS）は、計算作業を経済的利害関係に置き換えます。バリデーターは、保持している暗号通貨の量に基づいて選択され、担保として「賭け」を意思があります。

2。このメカニズムは、POWと比較してエネルギー消費を大幅に削減し、環境に配慮したプロジェクトの魅力的な代替手段となっています。 「The Merge」を介したPOSへのEthereumの移行は、このモデルの主流の採用における極めて重要な変化を示しました。

3。POSシステムでは、攻撃者は循環供給の大部分を取得してネットワークを侵害する必要がありますが、これは法外に高価になります。スラッシング条件は、杭のある資産の一部を没収することにより、悪意のあるバリッターを罰します。

4。代表団を使用すると、ユーザーはバリッタノードを実行しなくてもステーキングに参加し、より広範なネットワーク参加を促進できます。この機能は、さまざまなPOSベースのエコシステムにわたる分散化とアクセシビリティを強化します。

5.一部のPOS実装は、予測可能性を防ぎ、セキュリティを強化するために、バリッタ選択にランダム化を組み込んでいます。 CardanoやPolkadotなどのプロトコルは、POSの微妙なバージョンを使用して、公平性と効率をバランスさせます。

委任された利害関係とスケーラビリティの利点

1.委任された株式の証明（DPOS）は、トークン保有者が限られた数の代表者を選出してブロックを検証する投票システムを導入します。この構造は、トランザクションスループットを増加させ、確認時間を短縮します。

2。EOやTronなどのネットワークはDPOを利用して高いスケーラビリティを実現し、毎秒数千のトランザクションを処理します。アクティブなバリデーターの数の減少は、コンセンサスを合理化しますが、集中化に関する懸念を引き起こします。

3.選出された代表者は、パフォーマンスや悪意のある行動がコミュニティの投票を通じて削除につながる可能性があるため、ネットワークの最大の関心事で行動することが期待されています。この説明責任メカニズムは、バリデーターと利害関係者の間のインセンティブを調整します。

4.ブロック生産スケジュールはDPOで固定されていることが多く、予測可能なパフォーマンスと効率的なリソース計画が可能になります。ただし、小さなノードのセットに依存すると、共謀または標的攻撃のリスクが高まります。

5。DPOSは、ガバナンスとコンセンサスをどのように絡み合わせることができるかを実証し、ある程度の分散化を犠牲にしてより速い意思決定を可能にします。ユーザーエクスペリエンスと低遅延のトランザクションに優先されるプラットフォームにアピールします。

暗号スペースの他の顕著なコンセンサスモデル

1。権限証明（POA）は、プライベートまたはコンソーシアムのブロックチェーンで一般的に使用される、事前に承認されたアイデンティティ検証済みの有効化者に依存しています。信頼は、計算力や経済的利害関係ではなく、バリデーターの評判に置かれています。

2。Solanaに採用されている歴史の証明（POH）は、暗号化のタイムスタンプを使用して、コンセンサスの前にトランザクションを注文し、スループットを強化します。 POSなどの他のメカニズムと組み合わせて機能し、高速処理を実現します。

3。監督された非環式グラフ（DAG）は、新しいトランザクションが以前のものを検証するブロックチェーン構造の代替手段を表します。 IOTAやNanoなどのプロジェクトは、DAGベースのコンセンサスを使用して、鉱夫を排除し、料金を削減します。

4。バイザンチン断層トレランス（BFT）バリアントは、実用的なBFTやHotStuffを含むバリアントが、Binance Smart ChainやFacebook's Diem（以前のLibra）など、速い最終性と強い一貫性を必要とするネットワークで使用されています。これらのモデルは、故障したノードまたは悪意のあるノードの最大3分の1を耐えます。

5.各コンセンサスアルゴリズムは、地方分権化、セキュリティ、およびスケーラビリティの間のユニークなトレードオフ、つまりいわゆる「ブロックチェーントリレマ」を反映しています。開発者は、プロジェクトの優先事項とターゲットユースケースに基づいてモデルを選択します。

よくある質問

POWとPOSの主な違いは何ですか？ POWは、鉱山労働者がハードウェアと電気を使用して計算パズルを解決することを要求しますが、POSは、保持している暗号通貨の量に基づいてバリデーターを選択し、担保として賭けます。 POSははるかに少ないエネルギーを消費し、誠実さを確保するために経済的インセンティブに依存しています。

なぜイーサリアムはPOWからPOSに切り替えたのですか？ Ethereumは、スケーラビリティを改善し、環境への影響を軽減し、バリッターの障壁を低下させるためにPOSに移行しました。この変更により、ネットワークのエネルギー消費量が99％以上減少し、より予測可能な発行とステーキング報酬が導入されました。

ブロックチェーンは分散化されていて高速になりますか？ブロックチェーンのトリレマのため、高い分散化と速度の両方を達成することは困難です。一部のネットワークは、パフォーマンスのために完全な分散化を犠牲にしますが、レイヤー2ソリューションまたは新しいコンセンサス設計を使用して、セキュリティを損なうことなくこれらのプロパティのバランスをとるネットワークもあります。

コンセンサスアルゴリズムは、どのようにして2倍の支出を防ぎますか？コンセンサスアルゴリズムは、すべてのノードがトランザクションの順序と妥当性に同意するようにします。トランザクションが確認されてブロックチェーンに埋め込まれたら、それを変更すると、ネットワークの大部分をオーバーライドする必要があります。