Algorytmem konsensusu nazywamy mechanizm pozwalający użytkownikom lub maszyną koordynować rozproszone ustawienia. Algorytm ma za zadanie upewnić się, że każdy użytkownik otrzymywał taką samą bazę danych. Jeżeli by to nie nastąpiło, to cel sieci kryptowalut może zostać podważony.

Głównymi cechami algorytmu konsensusu są:

wymaganie od użytkowników chcących dodać nowe bloki dostarczenie stawki tzw. stake-jest to jakaś wartość, którą walidator wykłada. Ma to zniechęcić go do nieuczciwego działania;
możliwość otrzymania nagrody-w postaci natywnej kryptowaluty protokołu, która pochodzi z opłat uiszczanych przez innych użytkowników albo świeżo wygenerowanych jednostek kryptowaluty, czasami również z obu z nich;
przejrzystość-każdy użytkownik musi być w stanie wykryć, kiedy ktoś oszukuje. Wytwarzanie nowych bloków powinno być kosztowne, ale tanie w weryfikacji.

Rodzaje algorytmów konsensusu:

Proof of Work

Jest to forma walidacji kryptograficznej, w której jedna strona udowadnia drugiej, że jakiś wysiłek obliczeniowy został wykorzystany w jakimś celu. Audytor (weryfikator) może następnie potwierdzić te koszty przy minimalnym wysiłku z ich strony.

Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) to rodzaj algorytmu konsensusu używanego w implementacjach blockchain i kryptowalut. W algorytmie Proof of Stake następny twórca bloku wybierany na podstawie różnych losowo wybranych atrybutów.

Leased Proof of Stake (dzierżawienie)

Algorytm ten został w pełni uruchomiony w maju 2017 r. Dzięki temu użytkownicy klienta Waves lite, czyli ci, którzy nie uruchamiają całego węzła, mogą wydzierżawić swoje tokeny WAVES innym węzłom.

Gdy użytkownik wypożyczy swoje tokeny WAVES, są one blokowane na jego koncie i od tego momentu nie można już ich wymieniać ani przenosić. Jednak tokeny te pozostają pod pełną kontrolą posiadacza konta, a dzierżawę można wypowiedzieć w dowolnym momencie.

Wypożyczone żetony WAVES służą do podniesienia tzw. Depozyt dla górników, który zwiększa ich szanse na znalezienie kolejnego bloku w sieci. Systemy dzierżawy zwiększają cyberbezpieczeństwo na co najmniej dwa sposoby. Po pierwsze, im więcej WAVES jest używanych do zabezpieczenia sieci, tym lepiej, ponieważ atakującemu trudniej będzie zgromadzić tokeny potrzebne do przeprowadzenia ataku 51%.

Po drugie, FALE można wypożyczyć od tzw. zimny portfel (czyli portfel offline bez dostępu do internetu), aby węzeł, do którego te środki są przekierowywane, nie przechowywał ich fizycznie. To znacznie zmniejsza ryzyko kradzieży tokenów WAVES od górników, ponieważ wynajmowane środki nie są im przekazywane.

Proof of Authority

PoA wykorzystuje tak zwaną tożsamość, co oznacza, że walidatorzy bloków nie stawiają na swoją kryptowalutę, ale na własną reputację. Proof of Authority opiera się na ograniczonej liczbie walidatorów bloków, aby osiągnąć wysoki stopień skalowalności. Bloki i transakcje PoA są weryfikowane przez osoby zwane wstępnie zatwierdzonymi uczestnikami, które pełnią rolę moderatorów systemu.

Proof of Burn

Proof of Burn jest podobny do algorytmu Proof of Work, ale ze zmniejszonym zużyciem energii. Kryptowaluty są celowo palone, jest to sposób na „zainwestowanie” zasobów w blockchain i zapewnienie, że górnicy nie będą musieli inwestować w zasoby fizyczne.

W sieci PoB górnicy inwestują w wirtualne platformy wydobywcze, celowo spalając jednostki swojej kryptowaluty (paląc monety), górnicy demonstrują swoje zaangażowanie w sieć, zdobywając w ten sposób prawo do „kopania” i potwierdzania transakcji.

Ponieważ spalanie kryptowalut reprezentuje wirtualną moc wydobycia, im więcej jednostek kryptowalut spali górnik na korzyść systemu, tym większa jest tzw. zdolność wydobywcza, a co za tym idzie większa szansa na wybór jako następnego walidatora bloku.

Delegated Proof of Stake

System oparty na autoryzacji. Delegaci są odpowiedzialni za osiągnięcie konsensusu podczas tworzenia i zatwierdzania nowych bloków w sieci. Siła głosu każdego interesariusza, który decyduje o przyszłości sieci, jest proporcjonalna do liczby posiadanych przez nią jednostek danej kryptowaluty.

Algorytm DPoS opiera się na systemie głosowania, który jest bezpośrednio zależny od reputacji delegatów. Jeśli wybrany węzeł jest nieaktywny lub źle się zachowuje, zostanie natychmiast usunięty, a zamiast niego zostanie wybrany inny delegat.

Hybrydowy konsensus PoW/PoS

Podstawowym celem systemów hybrydowych, które łączą zalety proof-of-work i proof-of-stake jest wykorzystanie zalet poszczególnych podejść i wykorzystanie ich do zrównoważenia słabości podejść. Decred to jedna z niewielu kryptowalut, która wykorzystuje zarówno algorytmy PoW, jak i PoS do tworzenia hybrydowego lub wieloczynnikowego mechanizmu konsensusu.

Co to jest algorytm konsensusu?