アルゴリズムやプロトコルよりも重要なブロックチェーンのコンポーネントはほとんどありません。 両方のより明確なフレーズは、「それらはブロックチェーンのエンジンです」です。 2009年にビットコインが世界に導入されたとき、コンセンサスプロトコルのような用語が一般に一般的になりました。 これは、分散型システムがプロセスの実行に同意できる唯一の方法です。
重要な用語の定義
まず最初に、アルゴリズムとは何ですか？ プロトコルとは何ですか？ アルゴリズムとは、計算などの問題を解決するプロセス中に従う必要のある一連のルールまたはプロセスを指します。 それらは主にコンピューターに適用できますが、これに限定されません。
一方、プロトコルは、何かの実装を管理する一連の手順またはルールのシステムです。 コンセンサスプロトコルは、ブロックチェーンがいつでも何を含むべきかを管理することを意味します。 決定されるものの中で最も重要なのは、追加されるブロックがネットワーク内のすべてのノードによって合意されたものであるかどうかです。 コンセンサスプロトコルとコンセンサスアルゴリズムという用語は、同じ意味で使用できます。
コンセンサスプロトコル/コンセンサスアルゴリズム
確立されているように、コンセンサスプロトコルは、どのブロックがブロックチェーンに追加されるかを決定する上で重要な役割を果たします。 トランザクションを検証するネットワークと呼ばれるのは、ブロックチェーンネットワーク内のすべてのノードによる合意によるこの決定です。
このプロセスは、分散型元帳のシステムとして機能するブロックチェーンに不可欠です。 これは、ブロックチェーンの整合性を保証するものでもあり、アクターがシステムをだましたりハッキングしたりすることを非常に困難にします。 ブロックを変更してシステムをだますことができるようにするには、51％の攻撃ルールを破る必要があります。 一度に数千のコンピュータノードを制御する必要があるため、特に主要なブロックチェーンネットワークでは、これは非常にありそうにありません。 しかし、それは不可能ではありません。
コンセンサスプロトコルの主なタイプ
しかし、そこには統一されたコンセンサスプロトコルはありません。 スペース自体は、何年にもわたって途方もない革新と変化を遂げてきました。 新しいコンセンサスプロトコルはそれぞれ、ブロックチェーンにその特性を与え、時には以前のブロックチェーンシステムよりも優れています。 エッジの中で重要なのは、ブロックチェーンが51％の攻撃の脆弱性を解決する方法、またはトランザクション速度を向上させる方法です。 以下は、コンセンサスプロトコルのXNUMXつの主要なタイプです。
仕事の証明
プルーフオブワークコンセンサスプロトコルは、ビットコインやライトコインなどの最初のブロックチェーンで使用され、ブロックチェーンで最初に使用されました。このプロトコルは、ハッシュ値の計算を介してトランザクションを検証するために機能します。
ハッシュ値を計算するには、鉱夫は難しい暗号パズルを解く必要があります。 ハッシュ値で見つかった特定の数の後続ゼロは、プロセスが目的としているものです。 ハッシュ関数で指定された数の後続ゼロを持つハッシュ値を生成する数は、ナンスと呼ばれます。
コンセンサスプロトコルは、許可のない公的元帳向けに設計されています。 コンセンサスに到達するために、システム内のノードからの計算能力を利用して、暗号パズルを解き、ハッシュを生成します。
ブロックは直線的に配置され、それぞれがトランザクションのグループを表します。 ブロック内のすべてのトランザクションは、各ユーザーの秘密鍵と公開鍵を使用して検証され、デジタル署名されます。
欠点
PoWは、電力に関して非常に厳しいものです。 たとえば、ビットコインをマイニングするプロセスは、アルゼンチン共和国よりも多くの電力を消費します。 他の新しいプロトコルは、比較して電力消費が少ないです。
ステークの証拠
プルーフオブステークプロトコルも、ブロックチェーンで使用されている最も古いものの2つです。 XNUMX番目に大きいブロックチェーンであるEthereumは、プロトコルを選択するトッププレーヤーの出現を示しました。
プルーフオブワークとは異なり、マイナーによってハッシュが生成されることはありません。 トランザクションを検証するために、各マイナーにはブロックが割り当てられます。 彼らは次に、検証を開始するために彼らの暗号保有の特定の部分を取っておかなければなりません。 このプロセスはステーキングとして知られているため、ステークの名前の証明です。 取引の検証に成功すると、鉱夫は以前に賭けた暗号と取引手数料を受け取ります。
検証を行う鉱夫は、ブロックチェーンネットワーク内の経済的利害関係に従って選択されます。 そうすることで、プロトコルはマイニングセンターを分散化するだけでなく、ブロックチェーンのすべての参加者にステーキングの機会を提供することができます。 過剰な電力消費は制限されています。
欠点
PoSはセキュリティの脆弱性を高めます。 攻撃者は、PoWの50％と比較して、すべてのノードの51％強を制御する必要があります。 賄賂攻撃の可能性もあります。 攻撃者は被害者のトランザクションを取り消してから、攻撃者に賄賂を渡してトランザクションを検証する可能性があります。
ブロックチェーンでのアルゴリズムとプロトコルの他の使用法
コンセンサスプロトコルはブロックチェーンのプロトコルとアルゴリズムの主要なアプリケーションですが、他のユースケースもあります。 XNUMXつ目は取引を行うときです。 暗号取引アルゴリズムは、自動取引命令を使用して取引注文を実行します。 指示は事前にプログラムされており、時間、取引量、価格などの重要な変数を考慮して設計されています。
アルゴリズムの他の使用法は、スマートコントラクトの形です。 これらはXNUMX者間の自己実行契約であり、プログラムのコードに直接書き込まれます。 それらは、現在ブロックチェーンで最も活気のあるスペースである分散型ファイナンススペースに不可欠です。 トークンの作成と、非代替トークン（NFT）などの抜本的なイノベーションを担当します。
取り上げる
アルゴリズムとプロトコルは、おそらく暗号通貨の最も重要な側面です。 これらは、最も基本的なブロックチェーン操作のバックボーンを形成します。
コンセンサスプロトコルを介して、アルゴリズムとプロトコルは、分散ノードの大規模ネットワークによってトランザクションがどのように検証されるかを決定します。 それらはブロックチェーン自体のセキュリティを改善し、改ざん防止にします。 XNUMXつの主要なコンセンサスプロトコルであるプルーフオブワークとプルーフオブステークが十分に説明されています。 宇宙の証明、経過時間の証明など、さらに多くの存在があります。
取引アルゴリズムとスマートコントラクトは、アルゴリズムがブロックチェーンに不可欠な他の方法を表しています。 このような知識は、ブロックチェーンテクノロジーに関心のある人にとって非常に重要です。
ソース：https：//crypto.news/algorithms-and-protocols-as-used-in-blockchain/