블록 체인의 컨센서스 알고리즘은 무엇입니까? 각각의 장점과 단점은 무엇입니까?

블록 체인 기술은 컨센서스 알고리즘에 의존하여 네트워크의 모든 참가자가 분산 원장의 상태에 동의 할 수 있도록합니다. 이 알고리즘은 블록 체인의 무결성과 보안을 유지하는 데 중요합니다. 이 기사에서는 블록 체인에 사용 된 다양한 합의 알고리즘, 장점 및 단점을 탐색 할 것입니다.

작업 증명 (POW)

작업 증명 (POW)은 Bitcoin에 의해 유명한 가장 오래되고 가장 널리 알려진 합의 알고리즘 중 하나입니다. POW에서 광부는 복잡한 수학적 퍼즐을 해결하기 위해 경쟁하며, 퍼즐을 해결 한 첫 번째는 블록 체인에 새로운 블록을 추가하고 암호 화폐로 보상을받습니다.

POW의 장점 :

• 보안 : POW는 성공적인 공격을 시작하기 위해 상당한 계산 능력이 필요하기 때문에 매우 안전합니다.
• 분산 : 필요한 하드웨어를 가진 사람이라면 누구나 채굴에 참여할 수 있으므로 분산 된 네트워크를 장려합니다.
• 입증 된 실적 : POW는 10 년 넘게 Bitcoin에 의해 성공적으로 사용되어 신뢰성을 입증했습니다.

POW의 단점 :

• 에너지 소비 : POW는 퍼즐을 해결하는 데 필요한 계산력으로 인해 많은 에너지가 필요합니다.
• 트랜잭션 속도 속도 : 블록을 채굴하는 데 걸리는 시간은 트랜잭션 처리 시간이 느려질 수 있습니다.
• 중앙 집중화 위험 : 시간이 지남에 따라 대형 채굴 풀에 의해 광업이 지배되어 중앙 집중화로 이어질 수 있습니다.

스테이크 증명 (POS)

POS (Stake of Stake) 는 POW의 대안으로, 유효성 검사기가 보유하고 있으며 담보로 '스테이크'를 기꺼이 기꺼이 할 수있는 새로운 블록을 만들기 위해 유효성 검사기가 선택됩니다. 이더 리움은 이더 리움 2.0이있는 POS 시스템으로 전환하고 있습니다.

POS의 장점 :

• 에너지 효율 : POS는 복잡한 퍼즐을 해결할 필요가 없기 때문에 POW보다 훨씬 적은 에너지를 소비합니다.
• 더 빠른 거래 속도 : POS는 광업에 의존하지 않기 때문에 거래를 더 빨리 처리 할 수 ​​있습니다.
• 중앙 집중화 위험 감소 : POS는 가장 강력한 하드웨어를 가진 사람들을 선호하지 않기 때문에 중앙 집중화에 더 저항 할 수 있습니다.

POS의 단점 :

• 보안 문제 : POS는 '위험에 처한 것'문제와 같은 특정 유형의 공격에 취약 할 수 있습니다.
• 부 농도 : POS는 더 많은 동전을 가진 사람들이 블록을 검증하기 위해 선택 될 가능성이 높기 때문에 부 농도를 초래할 수 있습니다.
• 초기 분포 : 동전의 초기 분포는 네트워크의 공정성과 탈 중앙화에 영향을 줄 수 있습니다.

위임 된 스테이크 증명 (DPO)

위임 된 스테이크 증명 (DPO) 은 Token 소지자가 거래 검증 및 새로운 블록 생성을 담당하는 소수의 대표자에게 투표하는 POS의 변형입니다. DPO는 EOS 및 Tron과 같은 블록 체인에서 사용됩니다.

DPO의 장점 :

• 확장 성 : DPO는 POW 및 기존 POS보다 높은 속도로 거래를 처리 할 수 ​​있습니다.
• 효율성 : POW보다 에너지 효율적이며 기존 POS보다 빠를 수 있습니다.
• 지역 사회 거버넌스 : DPO는 블록 체인의 거버넌스에보다 직접적인 커뮤니티 참여를 허용합니다.

DPO의 단점 :

• 중앙 집중화 위험 : 소수의 대표가 네트워크를 제어함에 따라 DPO는 중앙 집중화로 이어질 수 있습니다.
• 투표 조작 : 대의원 선발 과정에서 투표 구매 위험 또는 기타 형태의 조작 위험이 있습니다.
• 보안 문제 : DPO의 보안은 선출 된 대표의 무결성에 크게 의존합니다.

권위 증명 (POA)

권한 증명 (POA)은 트랜잭션 및 블록이 유효성있는 계정으로 알려진 승인 된 계정으로 검증되는 합의 알고리즘입니다. POA는 종종 참가자들 사이에 신뢰가 확립 된 개인 또는 컨소시엄 블록 체인에서 사용됩니다.

POA의 장점 :

• 속도 및 효율성 : POA는 거래를 빠르고 효율적으로 처리하여 엔터프라이즈 사용 사례에 적합합니다.
• 낮은 에너지 소비 : 광업이 포함되지 않기 때문에 POW에 비해 최소한의 에너지가 필요합니다.
• 보안 : 유효성 검사기가 신뢰할 수 있고 네트워크가 잘 관리되면 POA가 안전 할 수 있습니다.

POA의 단점 :

• 중앙 집중화 : POA는 제한된 수의 유효성 검사기에 의존하기 때문에 본질적으로 더 중앙 집중화됩니다.
• 신뢰 요구 사항 : 네트워크의 보안은 유효성 검사기의 신뢰성에 달려 있으며, 이는 실패의 지점이 될 수 있습니다.
• 제한된 탈 중앙화 : POA는 탈 중앙화가 핵심 목표 인 공공 블록 체인에 적합하지 않습니다.

실제 비잔틴 결함 공차 (PBFT)

PBFT (Practical Byzantine 결함 공차)는 노드의 최대 3 분의 1이 결함이 있거나 악의적 인 컨센서스 알고리즘입니다. PBFT는 일부 권한 블록 체인 및 분산 시스템에 사용됩니다.

PBFT의 장점 :

• 높은 처리량 : PBFT는 높은 트랜잭션 처리량을 달성 할 수있어 빠른 처리가 필요한 응용 프로그램에 적합합니다.
• 결제 : PBFT는 즉각적인 최종성을 제공합니다. 즉, 거래가 블록에 포함 되 자마자 거래가 확인됩니다.
• 보안 : 비잔틴 결함을 견딜 수있어 일부 노드가 손상 되더라도 네트워크가 작동 상태로 유지됩니다.

PBFT의 단점 :

• 확장 성 문제 : 노드 수가 증가함에 따라 PBFT가 덜 효율적으로되어 확장 성을 제한합니다.
• 중앙 집중화 : POA와 유사하게 PBFT는 고정 유효성 검사기 세트로 인해 중앙 집중화로 이어질 수 있습니다.
• 복잡성 : PBFT 구현 및 관리는 복잡하고 자원 집약적 일 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q : 블록 체인이 여러 합의 알고리즘을 사용할 수 있습니까? A : 그렇습니다. 일부 블록 체인은 다양한 합의 알고리즘을 결합하여 각각의 강점을 활용하는 하이브리드 모델을 사용합니다. 예를 들어, 블록 체인은 초기 블록 생성에 POW를 사용할 수 있으며 후속 유효성 검사에는 POS를 사용할 수 있습니다.

Q : 컨센서스 알고리즘은 블록 체인의 보안에 어떤 영향을 미칩니 까? A : 합의 알고리즘은 블록 체인의 보안에 중요합니다. 그들은 노드가 원장 상태에 동의하는 방법을 결정하고 악의적 인 행위자가 네트워크를 조작하는 것을 방지합니다. 알고리즘 선택은 51% 공격 또는 이중 지출과 같은 공격에 대한 저항에 영향을 줄 수 있습니다.

Q : 공공 및 개인 블록 체인 모두에 적합한 합의 알고리즘이 있습니까? A : POS 및 그 변형과 같은 일부 컨센서스 알고리즘은 공개 및 개인 블록 체인 모두에 사용할 수 있습니다. 그러나 POA 및 PBFT와 같은 알고리즘은 중앙 집중식 특성으로 인해 개인 또는 컨소시엄 설정에서 더 일반적으로 사용됩니다.

Q : 컨센서스 알고리즘의 선택이 블록 체인의 에너지 소비에 어떤 영향을 미칩니 까? A : 컨센서스 알고리즘의 선택은 에너지 소비에 크게 영향을 미칩니다. POW는 채굴의 필요성으로 인해 에너지 집약적으로 악명이 높으며 POS 및 기타 비소화 알고리즘은 훨씬 더 에너지 효율적입니다. 이것은 환경 의식 블록 체인 프로젝트의 주요 고려 사항입니다.