В криптографии консенсус – это процедура принятия решения всеми участниками сети с сохранением децентрализации и анонимности. Его задача – обеспечить согласование всеми участниками сети своего текущего состояния после добавления нового блока данных, записи информации и совершения транзакции. Он представляет собой архитектурное решение, позволяющее участника мгновенно обмениваться информацией, определять и отсеивать ложные узлы и следить за соблюдением правил сети.

Задачи протокола (набора правил в блокчейне):

• Недопущение «двойной траты» — ситуации, когда пользователь отправляет одну монету дважды.
• Блокирование нарушающих работу сети узлов: спамеров, DDos-атак и т.д.
• Обеспечение взаимодействия между участниками блокчейн-сети.

Существует более 10 видов алгоритмов консенсуса, на основе которых разрабатываются криптовалютные платформы. Они отличаются скоростью обработки транзакций – скоростью, с которой все участники сети приходят к консенсусу. И чем больше сеть, тем больше проблем со скоростью. Второе отличие – подтверждение в сети своего реального участия.

Протоколы криптовалютных платформ

1. Proof-of-Work. Один из самых первых и устаревших протоколов, от которого постепенно отказываются ведущие платформы. На нем построены ВТС и ЕТН, но Ethereum находится в 2-х шагах от перехода на алгоритм PoS. Чтобы добавить новый блок, участник должен доказать, что он выполнил работу – решение математической задачи. Вознаграждение получает тот, кто первым правильно выполнил вычисления.

Этот вид алгоритма консенсуса имеет ряд недостатков. Он наиболее уязвимый для взломщиков, энергозатратный и неэффективный. Майнеров интересует прежде всего выгода. И с уменьшением вознаграждения уменьшается и количество участников сети. Ряд стран идет по пути ограничения майнинга. Кроме того, события в Казахстане, где размещались одни из крупнейших в мире объемов майнинга, показали, что геополитика может значительно влиять на котировки криптовалют. Другие алгоритмы от геополитики практически не зависят.

• Proof-of-Stake. Здесь главную роль играют валидаторы – участники сети, владеющие наибольшей суммой монет. Их ПО используется для поддержания сети, потому валидаторы должны иметь стабильное подключение к общему блокчейну.

Преимущество алгоритма – отсутствие необходимости выполнения расчетов. Участники сети предоставляют в залог свои криптоактивы, используемые для поддержания ликвидности. За это получают процент. Частные инвесторы передают свои криптоактивы валидаторам, которые выполняют роль пулов.

Участники сети заинтересованы в безопасности сети, так как сами вкладывают в нее свои деньги. Вероятность получения одним валидатором 51% монет есть, но на практике такие ситуации пока не возникали.

• Delegated Proof-of-Stake. Аналог PoS с одной разницей – подтверждением блоков занимаются не все валидаторы, а только фиксированное число, выбранное по отдельным критериям.

Такой подход позволяет за счет сокращения числа валидаторов ускорить процесс консенсуса и соответственно ускорить обработку транзакций. За валидаторов голосуют участники сети, которые могут их менять при проблемах с устойчивостью сети.

Эти виды алгоритмов консенсуса относятся к работающим в публичной среде, нацеленным на децентрализацию. Участники сети не знакомы друг с другом и это заметно замедляет работу сети. Сможет ли конкурировать платформа, которая пожертвует анонимностью в пользу повышения скорости? Об этом вы узнаете из следующего обзора.