ПРОДОВЖУЄТЬСЯ
Глибоке занурення в передові механізми консенсусу блокчейну: BFT, PBFT, Tendermint, Avalanche consensus, і як сучасні ланцюги досягають швидкої завершеності у 2026 році.
Позапроцес спільнотопоширення PoW і PoS: Розвинені механізми консенсусу
Доказ роботи (Proof of Work) і доказ ставки (Proof of Stake) є найбільш відомими механізмами консенсусу, але академічна та інженерна сфера розподіленого консенсусу розробила багато інших підходів, кожен з яких робить різні компроміси між безпекою, ефективністю, затримкою та кількістю учасників, яких можна врахувати.
Просунуті механізми консенсусу важливі для розуміння, чому різні блокчейни мають різні часи фіналізації, різну стійкість до розділу мережі та різні максимальні межі пропускної здатності. Вони також важливі для оцінювання безпекових заяв: механізм консенсусу блокчейна є основою його моделі безпеки.
Ця стаття охоплює основні сім'ї консенсусу, що виходять за межі базового PoW та PoS, зосереджуючись на тому, що робить кожен з них особливим та де вони використовуються на практиці.
Толерантність до візантійських помилок та PBFT
Візантійська відмовостійкість (BFT) - це властивість системи, яка може продовжувати функціонувати правильно, навіть коли деякі учасники поводяться довільно або зловмисно, проблема візантійських генералів у розподілених системах.
Практична візантійська відмовостійкість (PBFT), опублікована в 1999 році, була одним з перших практичних алгоритмів BFT. Вона дозволяє розподіленій системі досягти консенсусу, якщо менше ніж третина учасників є дефектними. PBFT досягає консенсусу у трьох фазах: передпідготовка, підготовка та комітмент. Кожен вузол спілкується з кожним іншим вузлом на кожному з етапів, створюючи квадратичну складність повідомлень, що обмежує масштабованість до відносно невеликих наборів валідаторів.
PBFT та його варіанти використовуються в корпоративних та дозвільних блокчейн-системах, таких як Hyperledger Fabric. Вони непридатні для великих публічних блокчейнів, тому що комунікаційні витрати надмірно зростають з кількістю учасників.
Tendermint: BFT для ланцюгів з доказом частки (Proof-of-Stake)
Tendermint, розроблений командою, що створила Cosmos, є алгоритмом консенсусу на основі BFT, призначеним для блокчейнів proof-of-stake. Він є одним із найвпливовіших консенсусних дизайнів у сучасній блокчейн-екосистемі.
Tendermint поєднує PoS для опору Sybil з BFT для виконання консенсусу. Валідатори по черзі пропонують блоки в раундах. Інші валідатори голосують у двох фазах: prevote і precommit. Блок завершується, коли дві третини валідаторів подали голоси precommit за нього.
Ключова властивість Tendermint - це миттєва, доказова кінцевість. Як тільки блок прийнятий, його не можна відкликати без порушення протоколу більш ніж однієї третини валідаторів, чия доля буде скорочена. Немає ймовірнісної кінцевості або вимоги чекати множинні підтвердження.
Tendermint забезпечує роботу Cosmos SDK і використовується Cosmos Hub, BNB Chain та десятками інших блокчейнів в екосистемі Cosmos.
Консенсус Avalanche: Інша Парадигма
Консенсус Avalanche являє собою справді інший підхід до розподіленої згоди.
Замість того, щоб вимагати від усіх валідаторів спілкуватися з усіма іншими, Avalanche використовує повторне субвибіркування. Кожен валідатор повторно вибирає невеликі випадкові підмножини інших валідаторів і оновлює свої преференції на основі того, що більшість цього зразка віддає перевагу. Через багато раундів цього ймовірнісного процесу вся мережа сходиться до однієї відповіді з вкрай високою ймовірністю.
Цей підхід досягає високої пропускної здатності та низької затримки без квадратичного накладного зв'язку традиційної BFT. Вона є високо масштабованою, оскільки кожен валідатор спілкується лише з невеликою підмножиною мережі за раунд.
Мережа Avalanche використовує багатоланкову архітектуру: P-Chain координує валідатори, X-Chain займається створенням та торгівлею активами, а C-Chain, сумісний з EVM Ethereum, обробляє смарт-контракти.
Фінальність: Ймовірна vs. Економічна vs. Абсолютна
Різні механізми консенсусу забезпечують різні типи фінальності, що має практичні наслідки для того, як слід обробляти транзакції.
Ймовірнісна фінальність, яку використовує PoW Bitcoin, означає, що транзакція стає безпечнішою з кожним новим блоком, доданим після неї. Шість підтверджень є загальною межею для транзакцій з високою вартістю, що представляє практичне визнання того, що скасування є економічно неможливим.
Економічна фінальність, що забезпечується PoS Ethereum, означає, що для скасування фіналізованого блоку нападнику потрібно знищити величезну кількість поставленого ETH шляхом скорочення. Атака теоретично можлива, але економічно катастрофічна.
Абсолютна фінальність, що забезпечується системами на основі BFT, такими як Tendermint, означає, що підтверджений блок математично гарантовано ніколи не буде скасований, якщо більше третьої частини валідаторів не є одночасно недобросовісними. Додатки можуть розглядати транзакції як фінальні одразу після підтвердження блоку.
Механізми консенсусу: Технічна основа довіри
Просунуті механізми консенсусу представляють десятиліття досліджень розподілених систем, впроваджених для практичного використання в публічних блокчейнах. Кожен механізм відображає конкретні інженерні пріоритети: пропускна здатність, затримка, масштаб валідаторів, швидкість фіналізації та стійкість до різних моделей атак.
Для розробників, що працюють з блокчейнами, розуміння моделі консенсусу інформує критичні рішення щодо вимог до підтвердження розрахунків і безпекових припущень будь-якого застосунку.
Для інвесторів та користувачів дизайн механізму консенсусу є частиною чесної оцінки безпеки. Найкращі мережі відкрито повідомляють, які припущення робляться їхнім консенсусом і що необхідно, щоб його скомпрометувати.
Ця інформація, включаючи будь-які думки та аналізи, призначена лише для освітніх цілей і не є фінансовою порадою чи рекомендацією. Ви завжди повинні проводити власне дослідження перед прийняттям будь-яких інвестиційних рішень і несете повну відповідальність за свої дії та інвестиційні рішення.
Послуги Freedx не призначені для жителів Сполучених Штатів, Канади та Об’єднаних Арабських Еміратів, а також для будь-якої особи в юрисдикції, де таке використання було б суперечним місцевим законам чи нормативним актам.
© 2025 Freedx, всі права захищено