Blockchain Konsensüs Algoritmalarının Karşılaştırmalı Kılavuzu: PoW ve PoS

Blok zinciri teknolojisinin merkezi olmayan dağıtılmış ağı, yolsuzluktan uzak bir sistem oluşturur ve daha yüksek güvenlik, şeffaflık ve değişmezlik sunar: bunu zaten biliyorsunuz! Peki, kendinize hiç merkezi otoritesi olmayan bir sistemin nasıl yönetildiğini veya işlemlerle ilgili kararların nasıl doğrulandığını sordunuz mu?

Blockchain teknolojisinin en önemli vaatlerinden biri, bir topluluğun işlemlerin gerçek olup olmadığını doğrulamaya yardımcı olduğu, güvenilir bir eşler arası sistemdir. Ancak, bunun tam olarak nasıl olduğunu hiç merak ettiniz mi? Farklı blok zincirleri, blok zinciri konsensüs algoritmaları olarak adlandırılan farklı yöntemler kullanır.

Konsensüs protokolleri olarak da bilinen bu algoritmalar, ağların çalıştığı kurallar kümesidir. Bu kulağa ilginç geliyorsa, blok zinciri konsensüs algoritmalarının ne olduğunu, amaçlarını, nasıl çalıştıklarını ve günümüzde kullanılan en popüler ikisi arasındaki farkı keşfetmek için kapsamlı kılavuzumuzu okuyun.

Blok Zincirleri Nasıl Çalışır?

Blok zinciri, değiştirilemeyen veya hacklenemeyen bilgileri kaydetmek için bir sistemdir. Dağıtılmış Defter Teknolojisi (DLT) olarak da adlandırılan blockchain, güvenli ve şeffaf bir dijital varlık geçmişi oluşturmak için ademi merkeziyetçi kriptografik karma kullanır.

Blok zinciri daha karmaşık bir sistemde çalışırken, analoji bir şekilde nasıl çalıştığını açıklar - blok zincirinin nasıl çalıştığının en kolay örneği Google Dokümanıdır. Google Dokümanlar aracılığıyla oluşturulan dokümanları kopyalayıp aktarmak yerine bir ekip içinde paylaşabilir ve dağıtabilirsiniz.

Google Dokümanlar, tüm ekip üyelerinin aynı anda belgeye erişmesini sağlayan merkezi olmayan bir dağıtım zinciri kullanır. Belgede yapılan tüm değişiklikler gerçek zamanlı olarak kaydedilir ve hiçbir üye kilitli olmadığı için şeffaftır.

Blok zincirindeki her blok birkaç işlem taşır. Bir kullanıcı blok zincirine her yeni işlem eklediğinde, işlem kaydı tüm katılımcı defterlerine eklenir.

Benzer şekilde, bir kullanıcı zincirdeki bir bloğu değiştirdiğinde, bir değişikliğin yapıldığı katılan tüm bilgisayarlar tarafından anlaşılır hale gelir. Sistemi bozmaya niyetli herhangi bir Hacker, zincirin dağıtılmış her versiyonunda zincirdeki tüm blokları değiştirmek zorunda kalacaktır.

Blockchain Uzlaşma Mekanizması nedir?

Konsensüs mekanizması, üstün bir merkezi otoriteye sahip olmayan herhangi bir grup insanın kararlara vardığı ve anlaşmalara uyumu sağladığı bir formüldür. Bir blok zinciri konsensüs algoritması, bir blok zinciri ağındaki kullanıcıların veya eşlerin blok zincirinin gerçek zamanlı durumu ile ilgili ortak bir anlaşmaya veya fikir birliğine varma sürecini ifade eder.

Konsensüs protokolü, dağıtılmış defter içinde güvenliği garanti etmenin yanı sıra, blok zinciri ağının güvenilirlik elde etmesini ve farklı notlar arasında güven oluşturmasını sağlar. Bir konsensüs algoritması, blok zinciri içindeki her blok zinciri uygulamasının veya DApps projesinin ayrılmaz bir parçası haline gelir.

Blockchain konsensüs mekanizmaları genellikle aşağıdaki üç şeyden sorumludur:

• Zincirdeki bir sonraki bloğun gerçeğin tek doğru versiyonu olmasını sağlarlar.
• Kötü niyetli saldırganların %51 hash gücüne ulaşmasını ve sistemi gasp etmesini ve zinciri başarılı bir şekilde çatallamasını önlerler.
• Ağın bütünlüğünü teyit ettiği için en önemli unsurlardan biri olan çoklu düğümler de dahil olmak üzere bir ağın güvenilirliğini garanti ederler. Konsensüs mekanizmalarının en kritik unsuru, kullanıcıların aynı kripto para birimini iki kez harcamamalarını sağlamaktır (Çifte Harcama).

Kredi ve banka kartı şirketleri gibi diğer finansal hizmet sağlayıcılar, blok zinciri şirketlerinin aksine firmalar ağlarını kontrol ettikleri için fikir birliği mekanizmaları kullanmazlar. Sistem, kredi kartlarını her kullandığınızda bilgileri merkezi bir veritabanına gönderir. Kredi kartı kullanıcıları, şirketlerin işlemler sırasında hem verilerini hem de ilgili siparişlerinin sürecini koruyabileceğine inanmaktadır.

Tüm ağını yalnızca kredi kartı şirketi kontrol ettiğinden, herhangi bir işlemi geri alma veya sansürleme hakkını saklı tutar. Sansür hakkı ve anlaşmazlıkları çözememelerinin yanı sıra, çoğu merkezi veri tabanı, bilgisayar korsanlığı ve yolsuzluk riskine karşı oldukça hassastır.

Blok zincirine ve kripto para birimleri çağına girin; merkezi olmayan bir ağ içinde güvenilir, değişmez ve izlenebilir olan eşler arası işlemleri yürütmek mümkün hale geldi. Bu tür ağlarda yerleşik kurallara bağlılığı zorlayacak merkezi veya üst bir otorite bulunmadığından, farklı türdeki blok zinciri konsensüs algoritmaları, ağdaki her katılımcının kurallara uymasını ve kurallara göre oynamasını sağlar.

Blockchain Uzlaşma Mekanizmalarının Hedefleri

Aşağıdakiler, blockchain konsensüs mekanizmalarının birincil hedefleri arasındadır.

#1. Birleşik Anlaşma

Birleşik bir anlaşmaya varmak, konsensüs mekanizmasının ana hedeflerinden biridir. Blok zincirinin dağıtılmış ağına gömülü protokoller, işlem sırasında girilen tüm verilerin doğru ve doğru olmasını ve defterin durumunun güncel kalmasını sağlar. Sonuç olarak, kullanıcılar, akranlarıyla güven oluşturmadan işlem yapabilirler.

#2. Ortak Bir Ekonomik Teşvik Yaratın

Blok zinciri, kendini düzenleyen güvenilmez bir sistem olduğundan, tüm katılımcıların çıkarları uyumlu olmalıdır. Böyle bir durumda, bir blok zinciri konsensüs algoritması, ekonomik teşvikleri düzenlerken çizgiye uyanları ödüllendirir ve kötü aktörleri cezalandırır.

#3. Adalet ve Hakkaniyet

Konsensüs protokolleri, ilgili tüm kullanıcıların aynı temel bilgileri kullanarak ağa katılmasını sağlar. Sonuç olarak, blok zinciri sisteminin ademi merkeziyetçiliğini ve açık kaynaklı yönlerini haklı çıkarır.

#4. Arızaları Ortadan Kaldırın

Konsensüs mekanizması yöntemi ayrıca blok zincirinin tutarlı, güvenilir ve hatasız olmasını sağlar; bu, sistemin arızalar ve tehditler de dahil olmak üzere her zaman bağımsız çalışabileceği anlamına gelir.

Blockchain Konsensüs Algoritma Türleri: Proof of Work ve Proof of Stake

Blok zinciri ekosisteminde çok sayıda fikir birliği algoritması vardır ve daha birçoğu hala geliştirilmektedir. Bu nedenle, her kullanıcı veya girişimci, farklı fikir birliği mekanizmalarının özelliklerine aşina olmalı ve zayıf olanları nasıl belirleyeceğini bilmelidir. Blockchain konsensüs algoritmalarının temellerini öğrendikten sonra, en popüler iki konsensüs yönteminin güçlü ve zayıf yönlerini keşfetme zamanı.

Proof of Work (PoW) ve Proof of Stake (PoS) , en yaygın kullanılan blockchain konsensüs yöntemleridir. Her ikisi de, eşler arası işlemlerin doğrulandığı ve merkezi bir otorite olmadan bir blok zincirinin halka açık dağıtılmış defterine eklendiği süreci düzenler. PoW ile PoS arasındaki farkları bilmek, portföyünüzdeki kriptoları kolayca değerlendirmenize yardımcı olabilir.

İş Kanıtı (PoW) nedir?

Proof of Work fikir birliği yöntemi, 1990'ların başında e-posta spam'iyle başa çıkmak için ortaya çıktı. Bunun arkasındaki fikir, bir bilgisayarın bir e-posta göndermeden önce küçük bir miktar iş yapması gerektiğiydi. İş, meşru bir veya iki e-posta gönderen herkes için önemsiz olsa da, toplu e-posta göndermek isteyen herkes için çok miktarda kaynak ve bilgi işlem gücü gerektiriyordu. Bitcoin'in yaratıcısı Satoshi Nakamoto, Bitcoin'in teknik incelemesinde dijital para teknolojisini uygulayan ilk kişiydi.

a. Blockchain Siparişi

Bir blok zincirinin, kronolojik olarak hizalanmış işlem gruplarını temsil eden bir dizi bloktan oluştuğunu zaten biliyorsunuz. İşe dayalı blok zincirinin ispatındaki ilk blok, yazılıma sabit kodlanmıştır ve blok 0 veya Genesis bloğu olarak adlandırılır. İlk blok önceki bloğa referans vermese de, blok zincirine giren diğer tüm bloklar önceki bloklara referans vermelidir. Her biri, güncellenmiş defterin bir kopyasını taşır.

b. Enerji kullanımı

Proof of Work algoritması, katılımcılar (kripto para madencileri) arasından kimin defteri düzenleyebileceğini belirlemek için rekabetçi bir yarış kullanır. Madenciler, ağın kurallarına uygun olarak geçerli bloklar önermeye hak kazanmak için hesaplama enerjisini kullanmak zorundadır.

Düğümler olarak bilinen Bitcoin yazılımını çalıştıran bilgisayarlar, işlemleri doğrular, çift harcamayı önler ve önerilen herhangi bir bloğun zincire katılıp katılmayacağını belirler. Bitcoin madencileri, karma adı verilen bir süreçle karmaşık matematiksel toplamları çözerek yeni bir blok oluşturma şansı elde etmek için birbirleriyle rekabet eder. Matematiksel problemleri çözmek zordur, ancak ağ doğru çözümü kolayca doğrulayabilir.

c. katılım

PoW konsensüs yöntemi, konsensüs oluşturmak ve blok zincirinde kaydedilen işlemleri doğrulamak için hesaplama gücünü kriptografi ile birleştirir. Karma işlemine katılan madenciler, zincire yeni bir blok eklemeye hak kazanmak için matematik problemine doğru cevabı üretmelidir.

Katılan madenciler, bloktaki bilgilerle birleştirildiğinde ve bir hash işlevli bilgisayardan geçirildiğinde, algoritma tarafından önceden belirlenen koşullarla eşleşen bir çözüm sunması gereken bir dizi psödo-rastgele sayı tahmin edeceklerdir.

Bir cevap elde edildiğinde, sistem kazanan hash'i ağa yayınlar, böylece diğer madenciler bunun geçerliliğini doğrulayabilir. Diğer madenciler hash'i doğrularsa, blok blok zincirine eklenir ve başarılı madenci blok ödülü yoluyla tazminat alır.

d. Ödül Dağıtımı

Ağ içinde geçerli olarak kabul edilen bir blok madenciliği yapan kişi, genellikle yeni bir kripto para birimi olan bir blok ödülü alır. Bitcoin gibi kripto para birimleri için, blok zinciri, toplam fon miktarını sınırlı ve deflasyonist tutmak için belirli sayıda blok oluşturulduktan sonra blok ödül miktarını sistematik olarak azaltır.

Proof of Stake (PoS) nedir?

Proof of Stake (PoS) konsensüs yöntemi, 2012'de piyasaya sürülen PoW'da yapılan bir değişikliktir. Doğru hash'i oluşturmak için yalnızca birbirleriyle rekabet eden bilgisayarlara güvenmek yerine, bir PoS konsensüs protokolünün amacı, sahiplik yoluyla katılıma izin vermektir. belirli bir kripto para birimi. Amaç, blok zinciri sıralamasını belirlemek için öncelikle PoW'nin yüksek enerji tüketimini ele almaktı.

PoS algoritması, bir sonraki bloğu blok zincirine önermek için madeni para sahipleri arasından rastgele bir düğüm seçmek için önceden belirlenmiş bir dizi faktör kullanır. Seçilen düğümün rolü, bir blok içindeki işlemlerin geçerliliğini doğrulamanın yanı sıra, bloğu imzalamak ve doğrulama için blok zincirine önermektir.

a. Blockchain Siparişi

PoW mekanizması gibi, PoS konsensüs yöntemi de kronolojik olarak hizalanmış bir dizi bloktan oluşur. PoS tabanlı bir blok zincirindeki ilk blok, aynı zamanda genesis blok yazılımına da kodlanmıştır. Blok zincirine eklenen sonraki tüm bloklar, önceki bloğa referans vermeli ve güncellenmiş defterin tam bir kopyasını taşımalıdır. Ancak, PoS yönteminin aksine, katılan düğümler blok eklemek için seçilmek için rekabet etmezler. Sonuç olarak, yeni bloklar genellikle mayınlı yerine dövülür veya basılır.

b. Enerji kullanımı

PoS tabanlı blok zincirleri, kimlerin yeni bloklar önerebileceğini belirlemek için enerji verimli bir sistem kullanmalarıyla ünlüdür ve yüksek enerji tüketimine ve bilgi işlem gücüne bağımlı değildir. PoS konsensüs mekanizmasının savunucuları, bunu, bireysel bir düğümün birbiriyle rekabet etmek yerine yeni bloklar oluşturma işinin atandığı çevre dostu bir mekanizma olarak faturalandırıyor.

PoW madenciliği ve PoS madenciliği her ikisi de enerji tüketimi gerektirdiğinden, madencilik ve madenciliği düğümleri, kömür gibi sera yayan kaynaklardan ziyade çoğunlukla hidroelektrik güç, rüzgar veya güneş gibi yenilenebilir kaynaklardan gelen mümkün olan en ucuz elektrik biçimini kullanmaya motive olurlar.

PoS madencileri sadece az miktarda enerji gerektiren aktif bir internet kaynağına ihtiyaç duyarken, PoW madencileri ise blok üretme şansına sahip olmak için özel donanım (GPU'lar), madencilik ekipmanı ve diğer pahalı cihazlar edinmelidir.

c. katılım

PoS konsensüs yöntemine katılmak ve zincire blok eklemek üzere seçilme şansına sahip olmak için, bir kullanıcının belirli bir akıllı sözleşmede belirli bir miktarda blok zinciri tokenini stake etmesi veya kilitlemesi gerekir. Katılmak için seçilme şansınız, yatırdığınız kripto para miktarına göre belirlenir.

Kötü niyetli davranan veya belirlenen kuralları ihlal eden kullanıcılar ceza olarak hisselerini kaybedebilir. PoS algoritması, yalnızca en zengin düğümleri tercih etmekten kaçınmak için birkaç başka belirleyici faktör kullanır; bunlardan bazıları saf rastgeleleştirme veya bir düğümün coin'leri kaç kez stake ettiğini içerir.

d. Ödül Dağıtımı

PoW konsensüs mekanizması gibi, geçerli bir bloğu başarıyla öneren kullanıcılar, blok zincirinin kripto para birimine atıfta bulunarak bir blok ödülü ile ödüllendirilir. Bununla birlikte, madeni para sahipliği seçimi belirlediğinden, bazı kripto para borsaları, düzenli ödemeler karşılığında kullanıcıların adına bahisler koyarak bahis hizmetleri sunar.

PoW vs. PoS: Gelecek Nereye Ait?

İş kanıtı ile hisse senedinin kanıtı blok zinciri konsensüs algoritmalarına ilişkin kararımız, her ikisinin de aynı amaca ulaşmak için farklı şekilde çalıştığıdır. Ancak, hisse ispatı piyasada hala nispeten yeni olduğundan, aralarından hangisinin kesin kazanan olduğuna karar vermek adil olmayabilir.

PoW, Bitcoin ve Ethereum gibi çoğu orijinal blok zincirinde geleneksel fikir birliği mekanizması olmuştur. Bununla birlikte, Ethereum, ortaya çıkan fikir birliği yönteminin potansiyelini sergilemek amacıyla yeni bir PoS protokolünü benimseme sürecindedir.

PoW konsensüs mekanizması, zamanın testine dayandı ve bir blok zincirini güvence altına almanın bir yolu olarak kendini kanıtladı. Ancak, işlemleri olumsuz etkileyen ağ ölçeklenebilirliğini olumsuz etkiledi. Muazzam bilgi işlem gücüne sahip büyük merkezi madencilik organizasyonları bunu devraldığından ve ilgili maliyetleri sürdürülemez hale getirdiğinden, bu günlerde bireyler nadiren madencilik yapma şansına sahip oluyorlar.

PoS algoritması ise enerji açısından daha verimlidir ve altındaki ağlar daha yüksek ölçeklenebilirliğe ve daha verimli işlemlere sahiptir. Ancak mekanizma, katılımcılar tarafından stake edilen kripto para birimleri için daha az güvenlik sağlar.

Çözüm

PoS, PoW mekanizmasındaki kusurları gidermek için geldi ve elbette enerji verimliliği tarafında başarılı oldu. Bununla birlikte, Ethereum PoS'a yönelirken Bitcoin'in PoW ile sıkışıp kaldığı göz önüne alındığında, her iki blok zinciri konsensüs algoritması öngörülebilir bir gelecekte olabilir.

Blockchain düğümleri hakkında okumak da ilginizi çekebilir.