Τι είναι ένας μηχανισμός συναίνεσης σε ένα blockchain;

Φανταστείτε ότι είστε ο διοικητής ενός στρατού που αποτελείται από αρκετές διμοιρίες στρατιωτών, οι οποίοι βρίσκονται σε διαφορετικά σημεία παράδοσης. Σχεδιάζετε να επιτεθείτε σε μια μόνο οχυρωμένη περιοχή σε συγκεκριμένη ώρα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να συντονιστείτε με κάθε μία από τις διμοιρίες σας για να διασφαλίσετε ότι όλοι γνωρίζουν τη σωστή ώρα, τοποθεσία και σχέδιο δράσης.

Αλλά αυτό δημιουργεί μια σειρά προβλημάτων. Τι θα συμβεί αν μία ή περισσότερες διμοιρίες αποφασίσουν να υποχωρήσουν την τελευταία στιγμή; Τι θα συμβεί αν επιτεθούν πολύ νωρίς; Τι θα συμβεί αν φτάσουν στη λάθος τοποθεσία; Τι θα συμβεί αν υπάρχουν προδότες σε μια διμοιρία που προσπαθούν να σαμποτάρουν το σχέδιο; 

Για να λειτουργήσει η επίθεση, είναι ζωτικής σημασίας όλοι να φτάσουν σε ομόφωνη συμφωνία—γνωστή και ως επίτευξη συναίνεσης—για το ποιο είναι το σχέδιο. Αυτό το παράδειγμα βασίζεται στο Πρόβλημα των Βυζαντινών Στρατηγών; μια έννοια που δημοσιεύθηκε σε μια εργασία το 1982 που απεικονίζει τα προβλήματα της οικοδόμησης ενός ανθεκτικού συστήματος επικοινωνίας, όπου οι συμμετέχοντες σε αυτό το σύστημα μπορεί να δρουν ανέντιμα. 

Το Bitcoin έγινε το πρώτο αποκεντρωμένο σύστημα που επιλύει αυτό το μακροχρόνιο πρόβλημα εφαρμόζοντας κάτι που ονομάζεται μηχανισμός συναίνεσης.

Ένας μηχανισμός συναίνεσης blockchain είναι ένας τύπος αυτοματοποιημένου συστήματος που στοχεύει να επιτύχει δύο κύριους στόχους.

1. Να διασφαλίσει ότι μια κατανεμημένη, χωρίς ηγέτη κοινότητα επικυρωτών δικτύου μπορεί να συμφωνήσει αποτελεσματικά και ομόφωνα σε υπάρχοντα και νέα δεδομένα στο καθολικό blockchain.
    
2. Να διασφαλίσει ότι όλοι οι επικυρωτές του δικτύου ακολουθούν τους κανόνες του πρωτοκόλλου και εκτελούν τους ρόλους τους με ειλικρίνεια.

Η επικύρωση δεδομένων αναφέρεται στην επαλήθευση ότι οι νέες πληροφορίες είναι ακριβείς και έγκυρες. Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό σε ένα αποκεντρωμένο σύστημα, ειδικά σε ένα αποκεντρωμένο νομισματικό σύστημα. Εάν επιτραπεί η προσθήκη μη έγκυρων πληροφοριών συναλλαγών στο blockchain, όπως μια ψευδής ισορροπία ή μια διπλή δαπάνη, θα υπονομεύσει εντελώς την ακεραιότητα αυτής της βάσης δεδομένων.

Χωρίς μια ακεραία βάση δεδομένων, κανείς δεν θα την εμπιστευόταν και κανείς δεν θα την χρησιμοποιούσε.

Υπάρχει επίσης ένα άλλο βασικό πρόβλημα που οι μηχανισμοί συναίνεσης χρησιμοποιούνται για να επιλύσουν: η ασφάλεια του δικτύου. 

Ο Satoshi Nakamoto, ο δημιουργός του Bitcoin, ήταν ο πρώτος που αναγνώρισε ότι οι μηχανισμοί συναίνεσης θα μπορούσαν επίσης να διπλασιάσουν ως ένα αποτελεσματικό σύστημα για την αποτροπή κακόβουλων δραστών από το να προσπαθήσουν να καταλάβουν το δίκτυο μέσω μιας πλειοψηφικής επίθεσης (κερδίζοντας τον έλεγχο πάνω από το 50% ενός δικτύου). Αυτή ήταν μια επαναστατική καινοτομία που βοήθησε να εδραιωθεί το πρωτόκολλο Bitcoin ως το πρώτο παγκοσμίως βιώσιμο αποκεντρωμένο κρυπτονόμισμα.

Ενώ υπάρχουν πολλοί τύποι μηχανισμών συναίνεσης που χρησιμοποιούνται από διαφορετικά blockchain, οι περισσότεροι από αυτούς λειτουργούν θεμελιωδώς απαιτώντας από τους κόμβους επικυρωτών να κάνουν κάποια επένδυση και/ή να καταβάλουν μια ποσότητα προσπάθειας πριν τους δοθεί το δικαίωμα να προτείνουν και να επικυρώσουν νέα μπλοκ δεδομένων.

Η ιδέα πίσω από αυτό είναι απλή. Οι επικυρωτές που έχουν επενδύσει τον δικό τους χρόνο και χρήμα για να συμμετάσχουν στο δίκτυο είναι θεωρητικά λιγότερο πιθανό να προσπαθήσουν να το διαφθείρουν επειδή έχουν κάτι να χάσουν αν το κάνουν.

Με απλά λόγια, οι μηχανισμοί συναίνεσης είναι απλώς συστήματα που ενθαρρύνουν τους επικυρωτές να τηρούν τους κανόνες μέσω της καταναγκαστικής (απειλή ποινής) και/ή της κίνησης (κερδίζοντας ανταμοιβές για καλή συμπεριφορά).

Όπως έχουμε αναφέρει, υπάρχουν πολλές διαφορετικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται από διάφορα blockchain για να επιτύχουν συναίνεση στη σημερινή βιομηχανία κρυπτονομισμάτων.

Ωστόσο, οι δύο πιο δημοφιλείς είναι γνωστές ως οι μηχανισμοί συναίνεσης απόδειξης εργασίας (PoW) και απόδειξης συμμετοχής (PoS).

Απόδειξη εργασίας είναι ο μηχανισμός συναίνεσης που χρησιμοποιείται από το bitcoin και μια ευρεία γκάμα άλλων κρυπτονομισμάτων. 

Αναπτύχθηκε πρώτα το 1993 από τους επιστήμονες υπολογιστών Cynthia Dwork και Moni Naor ως μέσο πρόληψης του spam μέσω email, ο Nakamoto πήρε την έννοια και την προσαρμόσε για χρήση σε ένα αποκεντρωμένο νομισματικό σύστημα.

Η PoW λειτουργεί απαιτώντας από τους επικυρωτές, που ονομάζονται "ορυχεία", να αγοράσουν, να νοικιάσουν ή να αναθέσουν υπολογιστικό εξοπλισμό και να κατευθύνουν αυτή τη δύναμη προς την νίκη σε έναν διαγωνισμό βασισμένο στην κρυπτογραφία με αντάλλαγμα ανταμοιβές. Αυτή η διαδικασία είναι πιο γνωστή ως εξόρυξη κρυπτονομισμάτων.

Τις πλήρεις λεπτομέρειες της εξόρυξης μπορείτε να δείτε εδώ.

Απαιτώντας από τους επικυρωτές να επενδύσουν σε υπολογιστικό εξοπλισμό και να καλύψουν τα συνεχιζόμενα έξοδα που σχετίζονται με τη λειτουργία του, η ιδέα πίσω από το PoW είναι ότι οι δυνητικοί κακόβουλοι παράγοντες θα αποθαρρύνονται από το να περάσουν όλη αυτήν την προσπάθεια. Ομοίως, η δομή κινήτρων των μπλοκ ανταμοιβών— οι ανταμοιβές που κερδίζονται από την νίκη στον διαγωνισμό εξόρυξης— σημαίνει ότι η έντιμη συμμετοχή μπορεί να αποζημιωθεί καλά.

Όσον αφορά την παροχή ασφάλειας, καθώς περισσότεροι ορυχείς εντάσσονται στο δίκτυο και η πολυπλοκότητα του εξοπλισμού αυξάνεται, το κόστος επίθεσης στο blockchain του Bitcoin αυξάνεται εκθετικά. Αυτό συμβαίνει επειδή ένας δράστης θα έπρεπε να αποκτήσει μια εξαιρετικά μεγάλη ποσότητα υπολογιστικής ισχύος για να αποκτήσει πλειοψηφία 51% σε σχέση με το υπόλοιπο δίκτυο. Ακόμα και τότε, δεν θα υπήρχε καμία εγγύηση ότι θα κέρδιζαν τον διαγωνισμό εξόρυξης κάθε δέκα λεπτά για να καθιερώσουν με επιτυχία μια άκυρη αλυσίδα νέων μπλοκ.

Η απόδειξη συμμετοχής είναι ένας σχετικά νέος τύπος μηχανισμού συναίνεσης που πρωτοστάτησε ο Sunny King και ο Scott Nadal το 2012. Όπως η απόδειξη εργασίας, το PoS εκπληρώνει τους ίδιους βασικούς στόχους ενός μηχανισμού συναίνεσης αλλά με έναν μοναδικά διαφορετικό τρόπο.

Για να γίνουν επικυρωτές σε μια blockchain που βασίζεται σε PoS, οι συμμετέχοντες απαιτείται να αγοράσουν και να κλειδώσουν μια ποσότητα του εγγενή κρυπτονομίσματος του αντίστοιχου έργου σε ένα έξυπνο συμβόλαιο. Αυτό είναι γνωστό ως staking.

Ένα staking έξυπνου συμβολαίου λειτουργεί ουσιαστικά σαν λογαριασμός καταθέσεων και κλειδώνει τα token για μια σταθερή ή μεταβλητή διάρκεια ανάλογα με τις συγκεκριμένες συνθήκες κάθε πρωτοκόλλου blockchain.

Οι επικυρωτές επιλέγονται τυχαία από το πρωτόκολλο για να προτείνουν νέα μπλοκ μέσα σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα—συχνά ονομάζονται εποχές. Οι staker μπορούν να αυξήσουν την πιθανότητα να επιλεγούν για να προτείνουν νέα μπλοκ αυξάνοντας την ποσότητα των token ή νομισμάτων που αφιερώνουν στο staking.

Αυτό το σύστημα λειτουργεί παρόμοια με ένα σύστημα λοταρίας, όπου όσο περισσότερα εισιτήρια έχετε, τόσο μεγαλύτερες είναι οι πιθανότητές σας να κερδίσετε το τζάκποτ. Αλλά και πάλι, δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι θα κερδίσετε κάθε φορά, όπως και με μια λοταρία. Κάποιος με ένα μόνο εισιτήριο μπορεί να νικήσει κάποιον με χιλιάδες εισιτήρια λοταρίας. Το ίδιο ισχύει και για το crypto staking.

Το Peercoin ήταν το πρώτο κρυπτονόμισμα που παρουσίασε αυτόν τον μηχανισμό, αν και το Ethereum είναι ίσως το πιο γνωστό παράδειγμα blockchain PoS μετά την ολοκλήρωση της μετάβασης από PoW το 2022.

Εκτός από το κλείδωμα των token, μερικοί μηχανισμοί συναίνεσης PoS όπως αυτός που χρησιμοποιεί το Ethereum επιβάλλουν ποινές για ανέντιμη συμπεριφορά μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται "σφαγή". 

Εάν το πρωτόκολλο υποψιάζεται κακόβουλη δραστηριότητα, τα κλειδωμένα κεφάλαια ενός ατόμου μπορούν να κατασχεθούν ή να "σφαγούν", μερικώς ή πλήρως χωρίς προειδοποίηση. Αυτό αποτρέπει καταναγκαστικά κακή συμπεριφορά και βοηθά να διασφαλιστεί ότι όλοι οι συμμετέχοντες στο δίκτυο ακολουθούν τους κανόνες.

Πέρα από το PoW και το PoS, έχουν προκύψει δεκάδες διαφορετικοί μηχανισμοί συναίνεσης που αντιπροσωπεύουν καινοτόμες ή υβριδικές εκδόσεις των προαναφερθέντων μηχανισμών. Κάθε προσπάθεια να λυθεί το πρόβλημα των Βυζαντινών στρατηγών με διάφορους τρόπους. Σε αυτές περιλαμβάνονται οι εξής:

• Απόδειξη δραστηριότητας (PoA)
• Απόδειξη-Ιστορικού (PoH)
• Απόδειξη-Σημασίας (PoI)
• Απόδειξη-Χωρητικότητας (PoC)
• Απόδειξη-Καύσης (PoB)
• Απόδειξη-Αρχής (PoA)
• Ανατεθειμένη Απόδειξη-Στοιχήματος (DPoS)
• Απόδειξη-Περασμένου Χρόνου (PoET)

Ενώ δεν υπάρχει σαφής νικητής όσον αφορά τον καλύτερο μηχανισμό συναίνεσης, πολλοί θεωρούν ότι τα συστήματα PoS και PoW είναι τα πιο αποτελεσματικά.

Τα κύρια πλεονεκτήματα του PoW (εξόρυξη) σε σχέση με το PoS (στοίχημα) είναι ότι προσφέρει σημαντικά μεγαλύτερη ασφάλεια κατά των επιθέσεων πλειοψηφίας 51%. Ωστόσο, τεράστιες ποσότητες ενέργειας καταναλώνονται συλλογικά από τους εξορύκτες για να επιτευχθεί αυτή η υψηλή ασφάλεια, κάτι που έχει προκαλέσει μεγάλη ανησυχία σε πολλούς περιβαλλοντολόγους, ρυθμιστές και παγκόσμιες επιχειρήσεις τα τελευταία χρόνια. Η κατανάλωση ενέργειας του PoW είναι ένα σύνθετο θέμα και κάτι που συζητήσαμε σε μεγαλύτερο βάθος στο άρθρο μας Καταρρίπτοντας Μύθους για τα Κρυπτονομίσματα: «Το Bitcoin καταστρέφει το περιβάλλον.»

Από την άλλη πλευρά, το PoS είναι σημαντικά πιο ενεργειακά αποδοτικό. Δεν απαιτούνται μηχανές που καταναλώνουν ηλεκτρισμό για να στοιχηματίσουν και πολλαπλά μπλοκ έχουν τη δυνατότητα να επικυρωθούν ταυτόχρονα μέσω λύσεων κλιμάκωσης όπως η διάσπαση. 

Αυτό που λέγεται, κανένα από τα δύο δεν είναι τέλειο και και τα δύο έχουν τα δικά τους προβλήματα κεντρικοποίησης. Και στις δύο περιπτώσεις, αυτοί που έχουν τα περισσότερα χρήματα μπορούν να αποκτήσουν ένα άδικο πλεονέκτημα σε σχέση με άλλους συμμετέχοντες στο δίκτυο.

Σε συστήματα PoW, μεγάλες εταιρείες εξόρυξης κυριαρχούν στη βιομηχανία και καθιστούν οικονομικά μη βιώσιμη τη συμμετοχή μικρών ερασιτεχνών εξορυκτών. 

Σε συστήματα PoS, αυτοί που στοιχηματίζουν τεράστιες ποσότητες token είναι πολύ πιο πιθανό να προτείνουν νέα μπλοκ και να κερδίσουν ανταμοιβές σε σύγκριση με όλους τους άλλους στο δίκτυο.

Ωστόσο, μπορεί να υποστηριχθεί ότι αυτό είναι ένα φυσικό παραπροϊόν των περισσότερων, αν όχι όλων, των μηχανισμών συναίνεσης.

Τώρα που γνωρίζετε τα πάντα για τους μηχανισμούς συναίνεσης, είστε έτοιμοι να κάνετε το επόμενο βήμα και να αγοράσετε κρυπτονόμισμα με το Kraken; Κάντε κλικ στο κουμπί παρακάτω για να επενδύσετε σε κρυπτονόμισμα στο Kraken σήμερα!