ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΣΥΝΑΙΝΕΣΗΣ ΚΡΥΠΤΟΝΟΜΙΣΜΑΤΩΝ

Α


Στο πλαίσιο των κρυπτονομισμάτων, οι αλγόριθμοι συναίνεσης είναι ένα κρίσιμο μέρος κάθε δικτύου blockchain, καθώς είναι υπεύθυνοι για τη διατήρηση της ακεραιότητας και της ασφάλειας αυτών των κατανεμημένων ( Distributed ) συστημάτων. Ο πρώτος αλγόριθμος συναίνεσης κρυπτονομισμάτων που δημιουργήθηκε ήταν η Απόδειξη της εργασίας (PoW), η οποία σχεδιάστηκε από τον Satoshi Nakamoto και υλοποιήθηκε στο Bitcoin ως ένας τρόπος να ξεπεραστούν τα βυζαντινά σφάλματα, δηλαδή διαταραχές σε αποκεντρωμένα ( decentralized ) δίκτυα υπολογιστών.

Αλγόριθμος συναίνεσης.

Ένας αλγόριθμος συναίνεσης μπορεί να οριστεί ως ο μηχανισμός μέσω του οποίου ένα δίκτυο blockchain φτάνει στη συναίνεση. Τα δημόσια (αποκεντρωμένα) blockchains δημιουργούνται ως κατανεμημένα συστήματα και, δεδομένου ότι δεν βασίζονται σε μία κεντρική αρχή, οι κατανεμημένοι κόμβοι πρέπει να συμφωνήσουν σχετικά με την εγκυρότητα των συναλλαγών. Έτσι οι αλγόριθμοι συναίνεσης διαβεβαιώνουν ότι ακολουθούνται οι κανόνες πρωτοκόλλου και εγγυώνται ότι όλες οι συναλλαγές πραγματοποιούνται με έναν βέβαιο τρόπο, επομένως το κάθε κρυπτονόμισμα μπορει να χρησιμοποιηθεί μόνο μία φορά.

Προτού δούμε τους τύπους αλγορίθμων συναίνεσης, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις διαφορές μεταξύ ενός αλγορίθμου και ενός πρωτοκόλλου.

Αλγόριθμος συναίνεσης έναντι πρωτοκόλλου.

Ο όρος αλγόριθμος και πρωτόκολλο χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά, αλλά δεν είναι το ίδιο πράγμα. Με απλά λόγια, μπορούμε να ορίσουμε ένα πρωτόκολλο ως τους κύριους κανόνες ενός blockchain και τον αλγόριθμο ως τον μηχανισμό μέσω του οποίου θα ακολουθηθούν αυτοί οι κανόνες.

Εκτός από την εκτεταμένη χρήση σε χρηματοπιστωτικά συστήματα, η τεχνολογία blockchain μπορεί να εφαρμοστεί σε μια ευρεία ποικιλία επιχειρήσεων και μπορεί να είναι κατάλληλη για διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης. Ωστόσο, ανεξάρτητα από το πλαίσιο, ένα δίκτυο blockchain  θα χτιστεί πάνω από ένα πρωτόκολλο που θα καθορίζει τον τρόπο λειτουργίας του συστήματος, έτσι ώστε όλα τα διαφορετικά μέρη του συστήματος και όλοι οι συμμετέχοντες στο δίκτυο θα πρέπει να ακολουθούν τους κανόνες στο υποκείμενο πρωτόκολλο.

Ενώ το πρωτόκολλο καθορίζει ποιοι είναι οι κανόνες, ο αλγόριθμος ‘’ λέει ‘’ στο σύστημα τι μέτρα πρέπει να πάρει για να συμμορφωθεί με αυτούς τους κανόνες και να παράγει τα επιθυμητά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, ο αλγόριθμος συναίνεσης ενός blockchain καθορίζει την εγκυρότητα των συναλλαγών και των μπλοκ. Έτσι, τα Bitcoin και Ethereum είναι πρωτόκολλα, ενώ η Απόδειξη της Εργασίας και η Απόδειξη της Συμμετοχής είναι οι αλγόριθμοι συναίνεσής τους.

Για περαιτέρω επεξήγηση, θεωρήστε ότι το πρωτόκολλο Bitcoin ορίζει πώς πρέπει να αλληλεπιδρούν οι κόμβοι, πώς πρέπει να μεταδίδονται τα δεδομένα μεταξύ τους και ποιες είναι οι απαιτήσεις για μια επιτυχημένη επικύρωση ενός μπλοκ. Από την άλλη πλευρά, ο αλγόριθμος συναίνεσης είναι υπεύθυνος για την επαλήθευση των ισορροπιών και των υπογραφών, την επιβεβαίωση των συναλλαγών και την πραγματική εκτέλεση της επικύρωσης των μπλοκ – και όλα αυτά εξαρτώνται από τη συναίνεση του δικτύου.

Διαφορετικοί τύποι Αλγόριθμων Συναίνεσης.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αλγόριθμων συναίνεσης. Οι πιο συνηθισμένες εφαρμογές είναι οι PoW και PoS. Καθένας έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα όταν προσπαθούν να εξισορροπήσουν την ασφάλεια με την λειτουργικότητα και κλιμάκωση.

Απόδειξη της Εργασίας (PoW)

Ο  αλγόριθμος Απόδειξη της Εργασίας (PoW) ήταν ο πρώτος αλγόριθμος συναίνεσης που δημιουργήθηκε. Χρησιμοποιείται από το Bitcoin και πολλά άλλα κρυπτονομίσματα. Ο αλγόριθμος της Απόδειξης Εργασίας αποτελεί ουσιαστικό μέρος της διαδικασίας εξόρυξης.

Είναι ένας κοινός αλγόριθμος συναίνεσης που απαιτεί από την εξόρυξη ή τους υπολογιστές να λύσουν περίπλοκα προβλήματα ή παζλ για να αποκτήσουν το δικαίωμα επαλήθευσης νέας συναλλαγής.

Απόδειξη της Συμμετοχής (PoS)

Ο αλγόριθμος συναίνεσης PoS , Proof of Stake, αναπτύχθηκε το 2011 ως εναλλακτική λύση για την PoW. Αν και o PoS και o PoW μοιράζονται παρόμοιους στόχους, παρουσιάζουν κάποιες θεμελιώδεις διαφορές και ιδιαιτερότητες. Ειδικά κατά την επικύρωση νέων μπλοκ.

Ο αλγόριθμος συναίνεσης PoS δίνει στούς κατόχους κρυπτονομισμάτων το δικαίωμα να επικυρώσουν νέα μπλοκ στο υπάρχον δίκτυο blockchain, χρησιμοποιώντας λιγότερη υπολογιστική ισχύ. Το Peercoin ήταν το πρώτο κρυπτονόμισμα που χρησιμοποίησε τον αλγόριθμο PoS.

Γιατί οι συναινετικοί αλγόριθμοι έχουν σημασία για τα κρυπτονομίσματα.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι αλγόριθμοι συναίνεσης είναι κρίσιμοι για τη διατήρηση της ακεραιότητας και της ασφάλειας ενός δικτύου κρυπτονομισμάτων. Παρέχουν ένα μέσο κατανεμημένων κόμβων που επιτυγχάνουν συναίνεση για την πραγματική έκδοση του δικτύου blockchain. Η συμφωνία σχετικά με την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου είναι απαραίτητη για να λειτουργήσει σωστά το ψηφιακό οικονομικό σύστημα.

Ο αλγόριθμος PoW θεωρείται από τις καλύτερες λύσεις στο βυζαντινό πρόβλημα, γεγονός που επέτρεψε και τη δημιουργία του Bitcoin ως συστήματος ανθεκτικότητας στα βυζαντινά λάθη. Αυτό σημαίνει ότι το blockchain Bitcoin είναι πολύ ανθεκτικό σε επιθέσεις, όπως η επίθεση 51% (ή επίθεση κατά πλειοψηφία). Όχι μόνο επειδή το δίκτυο είναι αποκεντρωμένο, αλλά και λόγω του αλγορίθμου PoW. Επίσης το υψηλό κόστος εξόρυξης καθιστά πολύ δύσκολη και απίθανη τη συγκέντρωση πόρων για διατάραξη του δικτύου.

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ

Αλέξανδρος Γκούβερης

ΠΡΟΣΘΕΣΕ ΣΧΟΛΙΟ