Vad är Nakamoto Consensus? Komplett nybörjarguide

Vad är Nakamoto Consensus

Konsensusalgoritmer är avgörande för att verifiera äktheten hos distribuerade blockchain-plattformar och är processen för att bygga överenskommelse bland ett nätverk av ömsesidigt misstroende deltagare.

Skapat av Satoshi Nakamoto för Bitcoin, hänvisar Nakamoto Consensus till uppsättningen regler, i kombination med Proof of Work-konsensusmodellen i nätverket, som styr konsensusmekanismen och säkerställer dess tillförlitliga natur. Genom att göra detta blev Bitcoin det första Bysantine Fault Tolerant (BFT) öppna och distribuerade Peer to Peer (P2P) nätverket som använder ett distribuerat nätverk av anonyma noder som är fria att gå med och lämna nätverket efter eget gottfinnande.

Bysantinsk feltolerans (BFT)

Bysantinsk feltolerans är förmågan hos ett distribuerat datornätverk att förbli feltolerant med giltigt samförstånd trots ofullständig information eller misslyckade komponenter i nätverket. Före Bitcoin var det enda sättet att upprätthålla ett BFT, P2P-nätverk genom att använda en sluten eller halvstängd grupp av noder. Dessutom använder traditionella BFT-algoritmer som Practical Byzantine Fault Tolerance (pBFT) en annan nodvalsmetod än vad som för närvarande används i Nakamoto Consensus.

#Crypto ExchangeBenefits

1

Binance
Best exchange


VISIT SITE
  • ? The worlds biggest bitcoin exchange and altcoin crypto exchange in the world by volume.
  • Binance provides a crypto wallet for its traders, where they can store their electronic funds.

2

Coinbase
Ideal for newbies


Visit SITE
  • Coinbase is the largest U.S.-based cryptocurrency exchange, trading more than 30 cryptocurrencies.
  • Very high liquidity
  • Extremely simple user interface

3

eToro
Crypto + Trading

VISIT SITE
  • Multi-Asset Platform. Stocks, crypto, indices
  • eToro is the world’s leading social trading platform, with thousands of options for traders and investors.

Att upprätthålla BFT i ett öppet och distribuerat nätverk som ett så stort som Bitcoin kräver användning av en specifik uppsättning regler som är beroende av både kryptografi och spelteorimekanik för att skapa den pålitliga miljön som krävs för att underlätta decentraliserad konsensus över ett nätverk av värdeöverföring.

I pBFT-system fungerar konsensusmodellen endast i små grupper av slutna noder (~ 50) där det finns en betydande mängd kommunikationsomkostnader som förhindrar att dessa konsensusmodeller kan fungera i stor skala. För att uppnå konsensus i system med godtyckliga fel krävs vanligtvis ett specifikt röstningssystem för att uppnå konsensus. När det gäller kryptovalutaplattformar som använder pBFT-konsensusmodeller är denna röstningsmekanism baserad på ett system av roterande “ledar” -noder i ett rund-robin-format. Eftersom systemet består av ett nätverk av begränsade, stängda noder är det trivialt för dessa noder att kommunicera effektivt med varandra och avgöra vem “ledaren” som föreslår varje nytt block är.

Praktisk bysantinsk feltolerans

Läs mer om Praktisk bysantinsk feltolerans

Om ledaren agerar skadligt kan de tas bort med majoritetsröstning från noderna. Detta skalas dock uppenbarligen inte bra i ett system som Bitcoin där konsensus om hela tillståndet för blockchain och giltigheten för alla dess transaktioner distribueras till tusentals noder över hela världen som ständigt ansluter och kopplas från nätverket. Vidare måste det finnas en inneboende kostnad för att delta i detta system av konsensus för att avskräcka deltagarna från att agera på ett skadligt sätt..

Så för att Bitcoin ska fungera som ett bysantinsk feltolerant P2P-nätverk introducerade det en PoW-gruvkonsensusalgoritm i kombination med en specifik uppsättning regler som styr mekanismen för att uppnå en tillförlitlig konsensus över nätverket. Detta har kommit att kallas klassiskt Nakamoto-samförstånd.

Hur fungerar Nakamoto Consensus?

#CRYPTO BROKERSBenefits

1

eToro
Best Crypto Broker

VISIT SITE
  • Multi-Asset Platform. Stocks, crypto, indices
  • eToro is the world’s leading social trading platform, with thousands of options for traders and investors.

2

Binance
Cryptocurrency Trading


VISIT SITE
  • ? Your new Favorite App for Cryptocurrency Trading. Buy, sell and trade cryptocurrency on the go
  • Binance provides a crypto wallet for its traders, where they can store their electronic funds.

#BITCOIN CASINOBenefits

1

Bitstarz
Best Crypto Casino

VISIT SITE
  • 2 BTC + 180 free spins First deposit bonus is 152% up to 2 BTC
  • Accepts both fiat currencies and cryptocurrencies

2

Bitcoincasino.io
Fast money transfers


VISIT SITE
  • Six supported cryptocurrencies.
  • 100% up to 0.1 BTC for the first
  • 50% up to 0.1 BTC for the second

Nakamoto Consensus kan delas upp i ungefär fyra delar.

  • Bevis på arbete (PoW)
  • Blockera valet
  • Brist
  • Incitamentstruktur

Kombinationen och harmoniseringen av dessa fyra komponenter i Bitcoin gör det möjligt att bli det distribuerade nätverket för värdeöverföring som det är. Det fungerar med förtroendefullt samförstånd och kommer att förbli säker så länge majoriteten av makten som bidragit till gruvprocessen ligger i händerna på ärliga gruvarbetare, som du kommer att se nästa.

Bevis på arbete

Sammantaget är det viktigaste motorn som driver konsensus i Bitcoin Proof of Work-konsensusprotokollet. I grund och botten använder gruvarbetare en specifik fullständig nod för att konkurrera i gruvblock för att tjäna blockbelöningen som utfärdas för varje framgångsrikt brytat och validerat block. Kostnaden för denna gruvprocess är el, som har ett verkligt ekonomiskt värde, vilket ger den utfärdade BTC för varje brytningsblock ett inneboende värde.

Bitcoin Mining

Läs mer om Bitcoin Mining

PoW i Bitcoin är utformat för att förhindra dubbla utgifter. Även om systemet för digital signatur inom UTXO-modellen ger det verifierbara ägandet av transaktionsutgångar som ska spenderas, möjliggör det inte förhindrande av dubbla utgifter. Blockkedjan är en kedja av tidsstämplade datablock som innehåller transaktioner med varje block hashad till det föregående. Detta ger blockkedjan oföränderlighet, men hur kan du se om kedjan du befinner dig i är rätt kedja? Det är här PoW kommer in.

Att bidra till gruvdrift är baserat på beräkningskraft, ju mer kraft du har i nätverket, desto mer sannolikt är det att du bryter ett block. Processen är dock stokastisk, så det är i grunden ett lotteri med slumpmässig chans vem som vinner, så det är omöjligt att veta vem som vinner nästa omgång och kostnaden för att delta kommer att fortsätta öka. På grund av denna modell anses den längsta kedjan vara den giltiga kedjan eftersom den kom från den största poolen av beräkningskraft. Valideringsreglerna säkerställer att föreslagna block utför det nödvändiga beräkningsarbetet för att accepteras. Vidare, så länge den längsta kedjan och majoriteten av nätverkets hashkraft styrs av ärliga noder, kommer den ärliga kedjan att växa de snabbaste och outpace konkurrerande kedjorna.

Resultatet av detta system är att när det kryptografiska pusslet för gruvrundan är löst, föreslår en gruvarbetare blocket till nätverket, nätverket validerar blocket om alla transaktioner inom blocket inte används dubbelt och blocket läggs till den längsta kedjan. Med ett massivt distribuerat nätverk som Bitcoin är kostnaden för att attackera nätverket genom en 51% attack enorm och blir bara större när nätverket fortsätter att växa.

51% Attack Calculator

51% Attack Calculator

Blockera valet

Blockvalsprocessen som används av Nakamoto Consensus är en av de viktigaste komponenterna som skiljer den från andra konsensusmodeller. Eftersom modellen är baserad på en PoW-design hänvisar blockvalsprocessen specifikt “lotteriprocessen” för gruvarbetare som tävlar om att vinna blockbelöningen för att bryta nästa block.

Kom ihåg att i pBFT väljs blockledaren genom en omröstningsprocess och ersätts i ett round-robin-format varje runda. Det finns ingen brytning i detta system, block väljs för att läggas till kedjan av ledaren och måste godkännas av åtminstone ⅔ av de andra noderna. I Bitcoin finns det ingen omröstningsprocess för att bestämma blockledaren. Istället använder den ett kryptografiskt pussel baserat på inkrement av en nonce i blocket tills rätt värde som representerar blockets hash och erforderliga nollbitar för början av nonce uppnås.

Gruvarbetarna i nätverket tävlar alla om att lösa detta pussel och de första som hittar lösningen vinner lotterirunden. Blocket förökas sedan av gruvarbetaren över nätverket till de andra gruvnoder som implicit röstar för att acceptera blocket som giltigt genom att lägga till blocket i den längsta kedjan. En resulterande effekt av denna process är avlägsnandet av potentiellt tredjepartsinflytande på en blockledare eftersom processen är slumpmässig och ledaren inte kan förutsägas. Det enda sättet att vinna lotteriet är att bidra med hashkraft till nätverket i hopp om att vinna, och när du inte vinner blir den förbrukade energin en sänkt kostnad, vilket ökar incitamentstrukturen för gruvdrift. Det blir en inneboende kostnad för att delta, oavsett om du lyckas bryta block eller inte.

Brist

Innan inflationsvalutor som härrörde från det fraktionerade reservbanksystemet dominerade den globala valutascenen, ädelmetaller var den viktigaste formen av värdelagring och handel. En av de främsta anledningarna till att de användes och fortfarande behåller sitt historiska värde (tänk guld och silver) är att de är knappa. De är inte bara knappa, men det kräver ansträngning (PoW ovan) för att bryta dem och använda dem.

Knapphet i Bitcoin baseras på denna förutsättning genom att begränsa det totala antalet Bitcoin som kommer att brytas till 21 miljoner. Dessutom kan Bitcoin endast injiceras i systemet genom gruvprocessen och det följer ett deflationsschema där blockbelöningen halveras var 210 000 block (~ 4 år).

Incitamentstruktur

Deflationsdesignen av Bitcoin skapar en stimulansmekanism för långsiktiga intressen av ägare av Bitcoin och deltagare i Bitcoin-nätverket för att ytterligare säkra och validera nätverket samtidigt som det stöder värdetillväxten av Bitcoin själv. Bitcoins deflationära karaktär skapar också en itererad spelteori-modell där samarbete mellan individer inom nätverket är optimalt genom anpassade intressen som drivs av deflation på lång sikt.

Gruvarbetare uppmuntras att validera och säkra nätverket ärligt, eftersom belöningen de får för att bryta ett block är Bitcoin. Om värdet på Bitcoin sjunker eller nätverket äventyras påverkar det deras slutresultat.

Viktigt är att Bitcoin, som använder Nakamoto Consensus, är ett socialt skalbar nätverk. Genom incitamentsdesign, PoW och uppsättningar av regler som styr mekaniken för att nå tillitlöst samförstånd, övervinner Bitcoin inneboende problem i mänsklig natur för att bli en pålitlig och legitim källa till inneboende värde.

Slutsats

Nakamoto Consensus är den första samförståndsmekanismen som tillämpas på distribuerade huvudbokssystem eftersom den sammanföll med uppfinningen av blockkedjor och benämns efter dess mystiska arkitekt. Uttrycket “blockchain” kastas urskiljbart i dessa dagar som en lösning på alla problem under solen.

Blockkedjor är en viktig del av kryptovalutor, men deras stora potential skulle inte vara möjlig utan att vara sammanflätad med andra komponenter på plattformarna. I Bitcoin och några andra bevis på arbetskryptokurvor är detta Nakamoto Consensus, och det är viktigt att skapa ett socialt skalbart nätverk som Bitcoin.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me