Co to jest konsensus Hedera Hashgraph i jak to działa?

Konsensus Hedera Hashgraph

Hedera Hashgraph jest nową publiczną siecią hashgraph opartą na asynchronicznym bizantyjskim algorytmie tolerującym błędy zaproponowanym dla replikowanych maszyn stanu z gwarantowaną bizantyjską odpornością na uszkodzenia. Sama platforma jest zarządzana przez Swirlds oraz Rada Prezesów złożona z około 39 liderów branży.

Dotychczasowy model zarządzania i odbioru platformy nieco polaryzował w dziedzinie kryptowalut, co nie jest zaskakujące. Pomijając zarządzanie platformami i politykę, mechanizm konsensusu Hashgraph Hedera i projekt platformy oferują kilka ekscytujących zmian.

Konsensus Hedera Hashgraph

Krótka historia

Platforma Hedera Hashgraph jest oparta na formie konsensusu Byzantine-Fault Tolerant (BFT), znanej jako asynchroniczna bizantyjska tolerancja błędów (aBFT), który został opracowany w publikacja naukowa Leemon Baird w 2016 roku. Platforma ma na celu dostarczenie ulepszonego modelu Distributed Ledger Technology (DLT) poprzez dostarczanie rozwiązań dla wielu uznanych obecnie platform kryptowalutowych.

Platforma nadzorowana przez Radę Hedera Hashgraph dąży do masowego przyjęcia dzięki zgodności z przepisami i zapewnieniu architektury łączącej użytkowników w wysokowydajny i bezpieczny system umożliwiający osiągnięcie rozproszonego konsensusu.

Pod maską

Podobnie jak w przypadku łańcuchów bloków, ale z wyraźnymi różnicami, wykresy hashgraph to „plotki o plotkach”Protokół, w którym bizantyjskie porozumienie jest osiągane poprzez wirtualne głosowanie. Zarówno w przypadku łańcucha bloków, jak i wykresu hashgraph, konsensus powstaje, gdy rozproszona społeczność zbiera się w porozumieniu co do kolejności transakcji w sieci, w której nikomu nie ufają.

To stąd pochodzi termin „bez zaufania”, kiedy powszechnie odnosi się do Bitcoin, ponieważ nie musisz ufać nikomu korzystającemu z sieci, a jedynie, że system nie jest zagrożony. Krytyczna różnica, która pojawia się między blockchainem a hashgraph, polega na tym, że hashgraph może osiągnąć zarówno bizantyjskie porozumienie, jak i sprawiedliwość w kwestii konsensusu.

#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.

Asynchroniczna tolerancja błędów bizantyjskich

Podstawową cechą Hedera Hashgraph, asynchroniczna bizantyjska tolerancja błędów jest formą bizantyjskiej tolerancji błędów. Zasadniczo w systemie rozproszonym bizantyjska tolerancja błędów odnosi się do zdolności systemu do zachowania uczciwego konsensusu w sieci pomimo awarii złośliwych węzłów lub rozpowszechniania fałszywych wiadomości.

Praktyczna bizantyjska tolerancja błędów

Przeczytaj: Co to jest praktyczna odporność na błędy bizantyjskie?

Ma kilka interesujących zastrzeżeń i przeprowadzono istotne badania nad koncepcją, zwłaszcza w przypadku zastosowania do sieci rozproszonych, takich jak kryptowaluty.

#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

Mechanizm konsensusu Hashgraph jest wyjątkowy. Według artykułu Swirlds Hashgraph Leemona Bairda:

„Żaden deterministyczny system bizantyjski nie może być całkowicie asynchroniczny, z nieograniczonymi opóźnieniami komunikatów i nadal gwarantować konsensus, zgodnie z twierdzeniem FLP [3]. Jednak system niedeterministyczny może osiągnąć konsensus z prawdopodobieństwem jeden. Algorytm konsensusu hashgraph jest całkowicie asynchroniczny, niedeterministyczny i osiąga zgodność bizantyjską z prawdopodobieństwem jeden ”.

Założenie, że system jest asynchroniczny, odporny na błędy bizantyjskie, oznacza, że ​​może osiągnąć konsensus, nawet jeśli złośliwi aktorzy kontrolują sieć i mogą zmieniać wiadomości. Mechanizm konsensusu Hedera Hashgraph nie wykorzystuje formatu lidera, jak w przypadku praktycznego bizantyjskiego systemu tolerancji na błędy, dzięki czemu jest odporny na ataki DDoS skierowane na węzły wiodące lub małe podzbiory węzłów.

Proof-of-Work jest używany w blockchainach w celu złagodzenia tego typu ataków (np. Bitcoin), ale według Hedera:

„Jednak takie systemy nie mogą być bizantyjskie, ponieważ członek nigdy nie wie na pewno, kiedy osiągnięto konsensus; mają tylko prawdopodobieństwo, że zaufanie będzie rosło w czasie. Jeśli dwa bloki zostaną wydobyte jednocześnie, łańcuch rozwidli się, dopóki społeczność nie będzie mogła uzgodnić, którą gałąź rozszerzyć. Jeśli bloki są dodawane powoli, społeczność zawsze może dodawać elementy do dłuższej gałęzi, a ostatecznie druga gałąź przestanie rosnąć i będzie można ją przyciąć i wyrzucić, ponieważ jest „nieaktualna”. ”

Rezultatem jest nieefektywność systemu, nie tylko dlatego, że wymagany jest dowód pracy, ale dlatego, że wiele bloków, na których wykonywana jest praca, jest ostatecznie odrzucanych. Konsensus Hashgraph jest w rzeczywistości blockchain bez przycinania, gdzie każdy górnik może wydobywać blok w tak szybkim tempie, jak tylko może, bez korzystania z Proof-of-Work.

Co ciekawe, jako wirtualny system głosowania, Hashgraph w ogóle nie wysyła żadnych komunikatów głosowania przez sieć. Należy zauważyć, że mechanizm konsensusu Hedery nadal jest zgodny z podstawowym praktycznym założeniem bizantyjskiej tolerancji błędów, że nie więcej niż węzłów w sieci jest złośliwych w każdej instancji ataku.

Hedera dzieli podstawowe koncepcje mechanizmu konsensusu na następujące:

  • Transakcje
  • Uczciwość
  • Plotka
  • Hashgraph
  • Plotki o plotkach
  • Wirtualne głosowanie
  • Znani Świadkowie
  • Mocno widzący

Transakcje – Każdy członek może w dowolnym momencie utworzyć podpisaną transakcję, a wszyscy członkowie otrzymują jej kopię i osiągają konsensus w sprawie kolejności transakcji.

Uczciwość – Niewielkiej grupie napastników powinno być trudno wpłynąć na kolejność transakcji.

Plotka – Każdy węzeł członkowski losowo wybiera inny węzeł i przekazuje mu wszystko, co wie.

Hashgraph – Unikalna struktura danych uwzględniająca, kto z kim plotkował i rejestruje kolejność ich wystąpienia.

Plotki o plotkach – Jedną z krytycznych cech tego mechanizmu, jest to hashgraph rozprzestrzeniający się w całym protokole plotek. Ponieważ hashgraph zawiera historię plotek z każdego węzła i kolejności, ten proces jest empirycznie tylko plotką o plotkach, które już się wydarzyły. Znaczącym wynikiem jest to, że w procesie zużywane jest bardzo małe obciążenie związane z przepustowością.

Wirtualne głosowanie – Gdzie każdy węzeł członkowski może osiągnąć porozumienie w sprawie dowolnej decyzji bez wysyłania żadnego głosu, ponieważ każdy węzeł ma kopię hashgraph. Dlatego każdy członek dokładnie wie, co inny członek głosowałby bez konieczności przechodzenia przez proces głosowania.

Znani Świadkowie – W tym miejscu społeczność wybiera kilka wierzchołków na wykresie haszującym zwanych „sławnymi świadkami”, gdzie każdy jest świadkiem (tj. Transakcją), który jest odbierany przez większość węzłów stosunkowo wcześnie w procesie plotkowania. W ten sposób mogą znacznie skuteczniej dojść do konsensusu w sprawie kolejności wydarzeń na wykresie.

Mocno widzący – Dowód zgodności bizantyjskiej z prawdopodobieństwem jeden, w którym dwa węzły mogą niezależnie obliczyć ten sam wirtualny głos trzeciego węzła, ponieważ dochodzą do tego samego wniosku na temat połączenia między dwoma wierzchołkami w haszgrafie.

Źródło zdjęcia – artykuł Swirlds Hashgraph Consensus Algorithm

Protokół plotek jest kluczem do wykresu hashgraph, a jego celem jest wykładnicze szybkie rozpowszechnianie informacji w całej sieci węzłów, tak aby każdy węzeł był świadomy tych samych informacji. Jak wspomniano wcześniej, hashgraph to struktura danych składająca się z historii komunikacji między węzłami.

Protokoły plotek są szeroko stosowane w sieciach, a gdy są szczególnie stosowane do plotek na temat plotek, dostarczają węzłom znacznej ilości informacji, które mogą szybko zbiegać się w sprawie konsensusu historii transakcji. Podstawową zaletą modelu jest niewielki narzut komunikacyjny potrzebny do procesu, wydajność, która jest bardzo przydatna w przypadku skalowalnych i rozproszonych sieci.

Chociaż protokół plotek dostarcza informacji o każdym węźle, jest to tylko szkielet ostatecznego konsensusu, którego potrzebują węzły w sprawie tych konkretnych informacji. Podstawowym ograniczeniem praktycznej bizantyjskiej odporności na awarie jest narzut komunikacyjny, dlatego w czystej postaci nie skaluje się dobrze i działa efektywnie tylko w małych grupach węzłów. W przypadku wykresów hashgraph, narzut komunikacyjny związany z głosowaniem w sprawie konsensusu jest z natury nieobecny, ponieważ każdy węzeł zawiera wykres mieszający wszystkich poprzednich komunikatów.

Tak więc deterministyczne funkcje wykresu mieszającego pozwolą dwóm niezależnym węzłom dojść do tego samego wniosku w sprawie kolejności transakcji (konsensusu) bez faktycznej konieczności oddawania głosów za pośrednictwem wiadomości. To jest wirtualne głosowanie mechanizmu. Sam protokół jest określany jako asynchroniczny, ponieważ nie przyjmuje żadnych założeń dotyczących szybkości plotek ani konsensusu.

Pojęcie mocno widzący jeden stan z drugiego jest używany do łagodzenia złośliwych ataków na uczciwe węzły, a także podwaja się jako metoda protokołu porozumienia w celu osiągnięcia bizantyjskiej odporności na błędy poprzez wirtualne głosowanie. Wirtualne rundy głosowania są uruchamiane lokalnie w każdym węźle, dopóki nie zostanie osiągnięty wystarczający konsensus w słynny świadek w tej rundzie. Słynny świadek jest określany w każdej rundzie, a po ustaleniu dla każdej rundy następuje konsensus i uzgodnienie wcześniejszych wydarzeń w ramach wykresu hashgraph.

Stan współdzielenia jest utrzymywany przez każdy węzeł w sieci, który cyfrowo podpisuje skrót konsensusowej kolejności transakcji, które następnie plotkuje w sieci. Stan jest zorganizowany jako drzewo Merkle, dzięki czemu jest weryfikowalnie autentyczny dla osób trzecich, pozostając jednocześnie wydajnym małym plikiem.

Dowód bizantyjskiej tolerancji na błędy & Uczciwość

Podobnie jak w praktycznej bizantyjskiej tolerancji na błędy (pBFT), konsensus Hashgraph zakłada, że ​​nie więcej niż ⅓ węzłów jest złośliwych, a podpisy cyfrowe są bezpieczne. Jako system asynchroniczny zakłada się również, że jeśli system jest odporny na awarie, to uczciwe węzły przesyłające plotki tam iz powrotem ostatecznie otrzymają nawzajem komunikaty, nawet jeśli występuje przeszkoda, taka jak skoordynowany atak w sieci.

Ważna kwestia, którą Hashgraphs rozwiązuje w przypadku awarii wielu systemów BFT, jest uczciwa. Odnosi się to bezpośrednio do ich konsensusu co do kolejności transakcji w sieci. Problem, który się pojawia, polega na podjęciu decyzji co do środka określającego, czy transakcja propagowana do sieci była wcześniejsza, czy też nie, a jej pozycja została uznana za „uczciwą”.

Konsensus hashgraph osiąga tę sprawiedliwość, przyznając ją zwycięzcy 2 konkurencyjnych transakcji, które propagują się w tym samym czasie. Zwycięzcą, który jest faworyzowany przez sieć, a następnie faworyzowany w konsensusie, jest transakcja węzła, która jako pierwsza dotarła do większości węzłów, w szczególności do zbioru „słynnych świadków” wyznaczonych przez aktywnie uczestniczące węzły. Korzystanie z usług znanych świadków pełni rolę jurora przy podejmowaniu decyzji o kolejności konkurencyjnych transakcji w sieci.

Zarządzanie

System zarządzania Hedera Hashgraph obejmuje dwa poziomy:

  • Rada Zarządzająca
  • Otwarty konsensus

Rada zarządzająca jest miejscem, w którym główna krytyka dotyczy Hashgraph, ponieważ jest to scentralizowany system kontroli nad protokołem i siecią, z których oba są wyraźnie wymienione w ich biały papier.

Poza tym otwarty konsensus jest wspomnianym wcześniej mechanizmem konsensusu, w którym węzły mogą przyłączać się do sieci, aby pomóc w lepszej decentralizacji. Hedera stosuje model głosowania ważonego Proof of Stake dla węzłów w systemie, zaprojektowany w celu złagodzenia zmowy i zmotywowania użytkowników do uruchamiania węzłów.

Architektura

Platforma Hedera Hashgraph składa się z 3-warstwowej struktury w następujący sposób:

  1. Warstwa internetowa (dół) – Komputery w Internecie komunikujące się przez połączenia TCP / IP z szyfrowaniem TLS.
  1. Warstwa konsensusu hashgraph (środkowa) – Węzły w sieci, które uczestniczą w protokole plotek i algorytmie konsensusu hashgraph. Wszystkie węzły zachowują identyczny stan konsensusu.
  1. Warstwa usług (u góry) – Ta warstwa składa się z 3 własnych podgrup.
  1. Kryptowaluta
  2. Nośnik danych
  3. Inteligentne kontrakty

Kryptowaluta to natywna waluta platformy, którą użytkownicy mogą zarobić za uruchamianie węzłów w sieci. System przechowywania plików jest rozproszoną siecią pamięci masowej opartą na drzewach Merkle, ale umożliwia również tworzenie klas Java do manipulacji programistami. Hedera jest również kompatybilna z Solidity, umożliwiając pisanie inteligentnych kontraktów na platformie, umożliwiając budowanie skalowalnych dappsów.

Sieć Hedera będzie początkowo składać się z niewielkiej liczby węzłów zgrupowanych w jeden fragment. Jednak planują przenieść sieć do skalowalnego systemu wielu fragmentów działających równolegle, aby umożliwić jeszcze większe skalowanie sieci.

Wydajność

Hedera Hashgraph wypowiada się dość śmiało na temat swojej platformy. W szczególności wspomina, jak teoretycznie może być szybki, gdy tylko dostępna przepustowość ogranicza jego przepustowość. System najwyraźniej może obsłużyć tyle transakcji na sekundę (TPS), na ile pozwala przepustowość członka, co według nich obejmuje do setek tysięcy TPS w jednym fragmencie. Jak umieścili to w swojej białej księdze:

„Nawet szybkie połączenie internetowe w domu mogłoby być wystarczająco szybkie, aby obsłużyć wszystkie transakcje w całej sieci kart VISA na całym świecie”.

Wniosek

Innowacyjny mechanizm konsensusu, skalowalność i ostateczność systemu Hedera Hashgraph dają znaczącą obietnicę w następnej generacji platform blockchain. Jednak scentralizowany model zarządzania oparty na członkach Rady Zarządzającej wybranych z czołowych branż na świecie nie będzie odpowiedni dla wielu osób.

Odkładając na bok opinie na temat kierunku platformy lub jej przyszłości, Hedera Hashgraph stanowi kolejny krytyczny krok w technologii skalowalności i wielkoskalowych mechanizmach konsensusu stosowanych w technologii rozproszonej księgi i platformach kryptowalut.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map