Автор: Дилип Кумар Патаирья, Cointelegraph, Составитель: Songxue, Golden Finance
1. Поймите окончательность блокчейна
В традиционных финансовых системах после подтверждения транзакции ее невозможно отменить. Аналогичным образом, достижение окончательности в сети блокчейна гарантирует, что транзакции являются постоянными и не могут быть изменены после добавления в блокчейн. Эта концепция имеет решающее значение для обеспечения безопасности и подлинности блокчейна.
Окончательность достигается через сеть блокчейнов с использованием консенсуса. В разных сетях блокчейнов используются разные алгоритмы консенсуса, каждый из которых имеет уникальные методы проверки транзакций и обеспечения окончательности, такие как «Доказательство работы» (PoW), «Доказательство доли» (PoS) или «Практическая византийская отказоустойчивость».
2. Типы окончательности в блокчейне
Окончательность в блокчейне может быть вероятностной, экономической, мгновенной, безусловной или привязанной ко всему состоянию блокчейна.
В блокчейне существует несколько типов окончательности, каждый из которых описывает разную степень окончательности и необратимости транзакций и блоков. Основные типы окончательности в блокчейне следующие:
Вероятностная окончательность
В большинстве систем блокчейнов окончательность является вероятностной, особенно в тех, которые используют консенсус PoW, например в Биткойне. Когда блоки размещаются поверх подтвержденных транзакций после того, как они включены в блок, вероятность отмены транзакции снижается экспоненциально.
Экономическая завершенность
Концепция экономической завершенности часто ассоциируется с системами PoS. С точки зрения экономической окончательности сделка считается окончательной и станет финансово нежизнеспособной, если ее попытаются отменить. В PoS валидаторы или узлы должны предоставить определенное количество криптовалюты в качестве залога. Если они одобряют фиктивные транзакции, они рискуют потерять свое обеспечение, что делает злонамеренное поведение финансово неоправданным.
Мгновенная уверенность
Сеть Ripple обеспечивает практически мгновенную завершенность, гарантируя, что как только транзакция будет записана в реестре, она будет мгновенно подтверждена и станет необратимой. Транзакции проверяют 150 валидаторов. Эти валидаторы имеют потенциал занять место в уникальном списке узлов Ripple, который состоит из 35 валидаторов.
Безусловная уверенность
После подтверждения транзакции она считается полностью и безоговорочно окончательной. Ни при каких обстоятельствах сделка не будет отменена. Достижение безусловной окончательности может быть трудным и часто требует высокоцентрализованных или уникальных методов консенсуса.
Уверенность в статусе
В некоторых системах блокчейна окончательность относится к полному состоянию блокчейна, а не только к транзакциям. Переходы состояний (изменения состояния блокчейна, такие как выполнение транзакции или смарт-контракта) не могут быть изменены или отменены после завершения. Для таких приложений, как смарт-контракты, где точность всего состояния приложения имеет решающее значение, достижение окончательности состояния имеет решающее значение.
3. Почему в блокчейне важна окончательность
Окончательность блокчейна обеспечивает необходимые гарантии действительности и долговечности транзакций, что делает его фундаментальной концепцией надежности и функциональности технологии.
Finality обеспечивает высокую степень безопасности и доверия к системе, гарантируя, что после подтверждения транзакции ее невозможно будет изменить или отменить. Проверяя, что транзакции законны и записаны в блокчейне, окончательность предотвращает проблему двойного расходования, когда один и тот же цифровой актив может быть потрачен несколько раз.
Например, двойная трата может произойти, если кто-то владеет одним биткойном (BTC) и пытается передать его двум разным получателям в двух отдельных транзакциях. Гарантируя окончательность, технология блокчейна может предотвратить это. Как только транзакция подтверждена и записана в блокчейне, цифровой актив считается потраченным и не может быть использован для каких-либо дальнейших транзакций.
В контексте смарт-контрактов окончательность имеет решающее значение. Детали соглашения между покупателем и продавцом встроены непосредственно в смарт-контракты, которые представляют собой самоисполняющийся код. Окончательность гарантирует, что результаты этих контрактов являются детерминированными и неизменяемыми.
Более того, окончательность — это то, что децентрализованные приложения (DApps) гарантируют безопасность и надежность своей деятельности. Окончательность гарантирует, что решения и транзакции, совершаемые в этих приложениях, являются необратимыми и необратимыми. Кроме того, блокчейн укрепляет доверие среди пользователей и участников сети, делая транзакции окончательными. Зная, что транзакции необратимы, доверие пользователей к системе возрастает.
4. Проблемы достижения окончательности блокчейна
Такие проблемы, как форки, задержки в сети, уязвимости смарт-контрактов и атаки 51%, препятствуют окончательности транзакций блокчейна.
Форк возникает, когда блокчейн разделяется на несколько путей, создавая разные версии истории транзакций. Методы консенсуса проверяются такими разногласиями, из-за которых сложно определить, какая версия является законной.
Например, хард-форк может быть вызван разногласиями между сообществом или разработчиками по поводу обновления протокола. Пока проблема не будет решена, различные фракции могут продолжать поддерживать блокчейны PoW, что приведет к отсутствию окончательности.
Проблема усугубляется задержками в сети или задержками в передаче данных между узлами. Медленные сетевые соединения могут задерживать распространение информации о транзакциях в сети блокчейна, что приводит к ошибкам порядка транзакций и проверки.
Кроме того, уязвимости в смарт-контрактах могут привести к неожиданному поведению, позволяя злоумышленникам воспользоваться ими и отменить транзакции. Аналогичным образом, организация, владеющая более чем 50% мощности майнинга сети в блокчейне PoW, может изменить историю блокчейна и отменить транзакции. Это подрывает окончательность и безопасность.
Из-за этих проблем целостность блокчейна оказывается под угрозой, и разработчикам необходимо внедрить надежные алгоритмы консенсуса и эффективные сетевые протоколы, чтобы уменьшить проблемы с разветвлениями и задержками, а также гарантировать своевременную и безопасную завершенность транзакций.
5. Технологии и алгоритмы консенсуса для повышения окончательности
Более длительные периоды подтверждения, множественная проверка и передовые алгоритмы безопасности, такие как Pure PoS от Algorand, делегированный PoS (DPoS) и HoneyBadgerBFT, могут помочь повысить окончательность блокчейнов.
Один подход предполагает более длительное время подтверждения, что позволяет провести больше проверок, прежде чем транзакция будет считаться окончательной. Продлевая время, необходимое для достижения консенсуса, значительно увеличивается вероятность того, что действительность транзакции будет подтверждена и станет необратимой.
Кроме того, использование технологии мультиподтверждения (транзакции проверяются несколькими узлами или валидаторами) обеспечивает дополнительный уровень безопасности, обеспечивая более широкий консенсус и снижая вероятность ошибок или злонамеренных атак.
Кроме того, инновационные алгоритмы консенсуса, такие как Pure PoS, DPoS и HoneyBadgerBFT от Algorand, изменили отрасль. Algorand использует подход PoS в сочетании с Византийским соглашением, чтобы обеспечить быструю и необратимую завершенность транзакций.
Внедряя систему, основанную на репутации, в которой транзакции проверяются небольшой группой доверенных представителей, DPoS повышает эффективность и надежность сети. Аналогично, алгоритм HoneyBadgerBFT повышает окончательность и безопасность даже при наличии вредоносных узлов или задержек в сети за счет реализации асинхронного византийского консенсуса.
6. Будущие тенденции и разработки для достижения более быстрых и надежных конечных результатов
По сути, достижение более быстрых и надежных конечных результатов в будущем требует междисциплинарной стратегии, сочетающей в себе различные технологии консенсуса, передовое шифрование и улучшенную совместимость.
Одной из таких тенденций является распространение моделей гибридного консенсуса. Эти гибридные алгоритмы консенсуса стремятся улучшить масштабируемость и производительность, сохраняя при этом высокий уровень безопасности, сочетая преимущества различных алгоритмов консенсуса. В проектах пытались внедрить методы PoS, поскольку они потребляют гораздо меньше энергии, чем технология PoW, и могут ускорить время подтверждения.
Кроме того, растет интерес к передовым методам шифрования, таким как доказательство с нулевым разглашением (ZK) и инновационным технологиям, таким как сегментирование. Доказательства с нулевым разглашением позволяют сторонам проверять транзакции, не раскрывая личную информацию, тем самым повышая эффективность и конфиденциальность. Шардинг — это метод разделения блокчейна на более мелкие и более управляемые части, который может снизить вычислительную нагрузку на узлы и ускорить обработку транзакций.
Развитие квантовых вычислений может сделать существующие методы шифрования устаревшими, что потребует создания квантовоустойчивых алгоритмов. Чтобы обеспечить безопасность и окончательность транзакций перед лицом квантовых угроз, сети блокчейнов активно исследуют квантово-устойчивые криптографические решения.
Еще одна область беспокойства — то, как разные блокчейны взаимодействуют друг с другом. Используя такие протоколы, как Polkadot и Cosmos, транзакции между сетями могут выполняться быстро и беспрепятственно. Эта совместимость повышает общую эффективность системы блокчейна, что приводит к более быстрым и более надежным конечным результатам.
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Что такое окончательность блокчейна и почему это важно?
Автор: Дилип Кумар Патаирья, Cointelegraph, Составитель: Songxue, Golden Finance
1. Поймите окончательность блокчейна
В традиционных финансовых системах после подтверждения транзакции ее невозможно отменить. Аналогичным образом, достижение окончательности в сети блокчейна гарантирует, что транзакции являются постоянными и не могут быть изменены после добавления в блокчейн. Эта концепция имеет решающее значение для обеспечения безопасности и подлинности блокчейна.
Окончательность достигается через сеть блокчейнов с использованием консенсуса. В разных сетях блокчейнов используются разные алгоритмы консенсуса, каждый из которых имеет уникальные методы проверки транзакций и обеспечения окончательности, такие как «Доказательство работы» (PoW), «Доказательство доли» (PoS) или «Практическая византийская отказоустойчивость».
2. Типы окончательности в блокчейне
Окончательность в блокчейне может быть вероятностной, экономической, мгновенной, безусловной или привязанной ко всему состоянию блокчейна.
В блокчейне существует несколько типов окончательности, каждый из которых описывает разную степень окончательности и необратимости транзакций и блоков. Основные типы окончательности в блокчейне следующие:
Вероятностная окончательность
В большинстве систем блокчейнов окончательность является вероятностной, особенно в тех, которые используют консенсус PoW, например в Биткойне. Когда блоки размещаются поверх подтвержденных транзакций после того, как они включены в блок, вероятность отмены транзакции снижается экспоненциально.
Экономическая завершенность
Концепция экономической завершенности часто ассоциируется с системами PoS. С точки зрения экономической окончательности сделка считается окончательной и станет финансово нежизнеспособной, если ее попытаются отменить. В PoS валидаторы или узлы должны предоставить определенное количество криптовалюты в качестве залога. Если они одобряют фиктивные транзакции, они рискуют потерять свое обеспечение, что делает злонамеренное поведение финансово неоправданным.
Мгновенная уверенность
Сеть Ripple обеспечивает практически мгновенную завершенность, гарантируя, что как только транзакция будет записана в реестре, она будет мгновенно подтверждена и станет необратимой. Транзакции проверяют 150 валидаторов. Эти валидаторы имеют потенциал занять место в уникальном списке узлов Ripple, который состоит из 35 валидаторов.
Безусловная уверенность
После подтверждения транзакции она считается полностью и безоговорочно окончательной. Ни при каких обстоятельствах сделка не будет отменена. Достижение безусловной окончательности может быть трудным и часто требует высокоцентрализованных или уникальных методов консенсуса.
Уверенность в статусе
В некоторых системах блокчейна окончательность относится к полному состоянию блокчейна, а не только к транзакциям. Переходы состояний (изменения состояния блокчейна, такие как выполнение транзакции или смарт-контракта) не могут быть изменены или отменены после завершения. Для таких приложений, как смарт-контракты, где точность всего состояния приложения имеет решающее значение, достижение окончательности состояния имеет решающее значение.
3. Почему в блокчейне важна окончательность
Окончательность блокчейна обеспечивает необходимые гарантии действительности и долговечности транзакций, что делает его фундаментальной концепцией надежности и функциональности технологии.
Finality обеспечивает высокую степень безопасности и доверия к системе, гарантируя, что после подтверждения транзакции ее невозможно будет изменить или отменить. Проверяя, что транзакции законны и записаны в блокчейне, окончательность предотвращает проблему двойного расходования, когда один и тот же цифровой актив может быть потрачен несколько раз.
Например, двойная трата может произойти, если кто-то владеет одним биткойном (BTC) и пытается передать его двум разным получателям в двух отдельных транзакциях. Гарантируя окончательность, технология блокчейна может предотвратить это. Как только транзакция подтверждена и записана в блокчейне, цифровой актив считается потраченным и не может быть использован для каких-либо дальнейших транзакций.
В контексте смарт-контрактов окончательность имеет решающее значение. Детали соглашения между покупателем и продавцом встроены непосредственно в смарт-контракты, которые представляют собой самоисполняющийся код. Окончательность гарантирует, что результаты этих контрактов являются детерминированными и неизменяемыми.
Более того, окончательность — это то, что децентрализованные приложения (DApps) гарантируют безопасность и надежность своей деятельности. Окончательность гарантирует, что решения и транзакции, совершаемые в этих приложениях, являются необратимыми и необратимыми. Кроме того, блокчейн укрепляет доверие среди пользователей и участников сети, делая транзакции окончательными. Зная, что транзакции необратимы, доверие пользователей к системе возрастает.
4. Проблемы достижения окончательности блокчейна
Такие проблемы, как форки, задержки в сети, уязвимости смарт-контрактов и атаки 51%, препятствуют окончательности транзакций блокчейна.
Форк возникает, когда блокчейн разделяется на несколько путей, создавая разные версии истории транзакций. Методы консенсуса проверяются такими разногласиями, из-за которых сложно определить, какая версия является законной.
Например, хард-форк может быть вызван разногласиями между сообществом или разработчиками по поводу обновления протокола. Пока проблема не будет решена, различные фракции могут продолжать поддерживать блокчейны PoW, что приведет к отсутствию окончательности.
Проблема усугубляется задержками в сети или задержками в передаче данных между узлами. Медленные сетевые соединения могут задерживать распространение информации о транзакциях в сети блокчейна, что приводит к ошибкам порядка транзакций и проверки.
Кроме того, уязвимости в смарт-контрактах могут привести к неожиданному поведению, позволяя злоумышленникам воспользоваться ими и отменить транзакции. Аналогичным образом, организация, владеющая более чем 50% мощности майнинга сети в блокчейне PoW, может изменить историю блокчейна и отменить транзакции. Это подрывает окончательность и безопасность.
Из-за этих проблем целостность блокчейна оказывается под угрозой, и разработчикам необходимо внедрить надежные алгоритмы консенсуса и эффективные сетевые протоколы, чтобы уменьшить проблемы с разветвлениями и задержками, а также гарантировать своевременную и безопасную завершенность транзакций.
5. Технологии и алгоритмы консенсуса для повышения окончательности
Более длительные периоды подтверждения, множественная проверка и передовые алгоритмы безопасности, такие как Pure PoS от Algorand, делегированный PoS (DPoS) и HoneyBadgerBFT, могут помочь повысить окончательность блокчейнов.
Один подход предполагает более длительное время подтверждения, что позволяет провести больше проверок, прежде чем транзакция будет считаться окончательной. Продлевая время, необходимое для достижения консенсуса, значительно увеличивается вероятность того, что действительность транзакции будет подтверждена и станет необратимой.
Кроме того, использование технологии мультиподтверждения (транзакции проверяются несколькими узлами или валидаторами) обеспечивает дополнительный уровень безопасности, обеспечивая более широкий консенсус и снижая вероятность ошибок или злонамеренных атак.
Кроме того, инновационные алгоритмы консенсуса, такие как Pure PoS, DPoS и HoneyBadgerBFT от Algorand, изменили отрасль. Algorand использует подход PoS в сочетании с Византийским соглашением, чтобы обеспечить быструю и необратимую завершенность транзакций.
Внедряя систему, основанную на репутации, в которой транзакции проверяются небольшой группой доверенных представителей, DPoS повышает эффективность и надежность сети. Аналогично, алгоритм HoneyBadgerBFT повышает окончательность и безопасность даже при наличии вредоносных узлов или задержек в сети за счет реализации асинхронного византийского консенсуса.
6. Будущие тенденции и разработки для достижения более быстрых и надежных конечных результатов
По сути, достижение более быстрых и надежных конечных результатов в будущем требует междисциплинарной стратегии, сочетающей в себе различные технологии консенсуса, передовое шифрование и улучшенную совместимость.
Одной из таких тенденций является распространение моделей гибридного консенсуса. Эти гибридные алгоритмы консенсуса стремятся улучшить масштабируемость и производительность, сохраняя при этом высокий уровень безопасности, сочетая преимущества различных алгоритмов консенсуса. В проектах пытались внедрить методы PoS, поскольку они потребляют гораздо меньше энергии, чем технология PoW, и могут ускорить время подтверждения.
Кроме того, растет интерес к передовым методам шифрования, таким как доказательство с нулевым разглашением (ZK) и инновационным технологиям, таким как сегментирование. Доказательства с нулевым разглашением позволяют сторонам проверять транзакции, не раскрывая личную информацию, тем самым повышая эффективность и конфиденциальность. Шардинг — это метод разделения блокчейна на более мелкие и более управляемые части, который может снизить вычислительную нагрузку на узлы и ускорить обработку транзакций.
Развитие квантовых вычислений может сделать существующие методы шифрования устаревшими, что потребует создания квантовоустойчивых алгоритмов. Чтобы обеспечить безопасность и окончательность транзакций перед лицом квантовых угроз, сети блокчейнов активно исследуют квантово-устойчивые криптографические решения.
Еще одна область беспокойства — то, как разные блокчейны взаимодействуют друг с другом. Используя такие протоколы, как Polkadot и Cosmos, транзакции между сетями могут выполняться быстро и беспрепятственно. Эта совместимость повышает общую эффективность системы блокчейна, что приводит к более быстрым и более надежным конечным результатам.