Представляем наш Proof-of-Unity

Если вы знакомы с блокчейн и принципом его работы, то вы, возможно, знакомы и с понятием механизма консенсуса.

Каждый блокчейн имеет узлы (авторизованные участники сети и их устройства), которые отслеживают все транзакции. Они существуют для подтверждения законности транзакций.

Механизмы консенсуса, с другой же стороны, являются программами, которые используются для надежного достижения согласия между этими узлами блокчейн. Они гораздо быстрее по сравнению с ручным аудитом, проводимым людьми, и помогают обеспечить безопасность данных в блокчейн через шифрование и групповую верификацию. Самые популярные примеры: Proof-of-Work (PoW), в основном связанный с Bitcoin, и Proof-of-Stake (PoS).

Однако, несмотря на то, что механизмы консенсуса были разработаны для достижения доверия и безопасности в блокчейне, у них все еще есть свои недостатки.

В чем проблема с существующими механизмами консенсуса?

Механизмы консенсуса, разработанные до сих пор, в основном были ориентированы на оптимизацию производительности, а не на масштабируемость и экологические последствия.

А масштабируемость блокчейна важна, поскольку чем выше масштабируемость, тем выше способность системы справлятся с увеличением потребностей в обработке системы и количеством работы.

Механизмы консенсуса, такие как PoW или PoS, могут отличаться от друг-друга в применении, но все они разделяют один общий принцип: все узлы в блокчейне вынуждены конкурировать друг с другом для того, чтобы создавать и закрывать блоки. Это может привести к значительным проблемам с безопасностью и производительностью из-за автономного поведения узлов и возможных утечек, делая технологию блокчейна такой же ненадежной, как вы могли изначально представлять.

Конечно, можно компенсировать эти недотатки производительности с помощью использования большего количества аппаратных ресурсов, однако это только усугубляет проблемы с масштабируемостью. Так, хоть безопасность и улучшится, это будет осуществлено в убыток других факторов, как время и скорость обработки.

Photo on EnvatoElements

Photo by anankkml on EnvatoElements

Альтернативный подход

Итак, если уж существующие механизмы согласования работают не особо эффективно, какие же у нас есть варианты?

Мы тоже задумались об этом вопросе и разработали новый механизм согласования, который не фокусируется только лишь на оптимизации производительности, но также учитывает масштабируемость, безопасность и экологический вклад.

Proof-of-Unity в отличие от традиционных PoW и PoS использует более эффективный алгоритм, который снижает потребность в высокопроизводительном оборудовании и энергопотреблении для проверки транзакций, тем самым уменьшая его экологический след.

Наш механизм консенсуса разработан таким образом, чтобы изменить взаимодействие между узлами так, что обеспечивается улучшение скорости, масштабируемости и децентрализации.

Более глубокое ознакомление с Proof-of-Unity

Для облегчения проверки больших объемов транзакций данными, протокол Proof-of-Unity использует распределенный подход, разделяя участников на более мелкие группы (P2P группы). Эти меньшие группы могут работать параллельно благодаря использованию структуры направленного ациклического графа (DAG) для организации блоков.

Directed Acyclic Graph (DAG) Diagram by Hazelcast

По сравнению с обычными системами блокчейна, которые используют единственный путь для транзакций, системы на основе DAG предлагают несколько путей для передачи, что значительно увеличивает скорость потока данных в сети.

Механизм Proof-of-Unity позволяет более быстро и эффективно проверять транзакции, а также снижает нагрузку на любой отдельный узел, улучшая общую масштабируемость и децентрализацию сети.

Таким образом, блок, созданный узлом-победителем, не будет немедленно регистрировать прямую передачу другим узлам. Вместо этого все узлы будут передавать отдельные транзакции внутри закрытой группы P2P с как минимум 10-ю случайными узлами в каждом новом блоке. После получения транзакций узел проверит их достоверность с помощью параметров протокола и затем передаст их всем другим участникам группы P2P. Эти узлы P2P будут оценивать качество связи и выдавать подтверждение о получении с оценкой, основанной на качестве связи.

Оценка важна не только для определения более качественных узлов, но и для их надежности. Если транзакция была низкого качества или не соответствовала протоколу, или сам узел пытался принудительно закрыть блок, передающий узел получит отрицательную оценку, заработав штраф на последующие закрытия.

Каждый узел начинает с определенной оценки, и если оценка узла падает до нуля, узел будет удален из сети из-за его ненадежности.

Узлы с более высокими оценками имеют больший шанс стать закрывающим узлом для следующего блока. В свою очередь, узел с наименьшей оценкой не получит никакого вознаграждения за этот и следующие раунды, что будет стимулировать узлы работать наилучшим образом.

Все узлы в группе вносят свой вклад в проверку и создание блоков, но они не могут самостоятельно выбирать, какие блоки включать в одноранговую сеть и с какими узлами работать — они будут сотрудничать с теми, которые им были выданы. Безопасность сети улучшается со временем, по мере улучшения качества узлов и транзакций, а также повышения их долговечности в сети.

Photo by YuriArcursPeopleimages on EnvatoElements

Основная суть

Если вы немного запутались в принципе работы PoU, то не беспокойтесь. Все таки довольно трудно понять и визуализировать те вещи, о которых вы, возможно, никогда раньше и не слышали.

Поэтому мы написали пошаговое описание того, как работает Proof-of-Unity в Prometeo:

1. Устройство клиента упаковывает данные своей полезной нагрузки в транзакцию и добавляет уникальный идентификатор транзакции, цифровую подпись и хеш всей транзакции.

2. Клиент отправляет транзакцию в резерв Prometeo, где узел потом извлекает ее оттуда.

3. Узел затем проверяет содержимое транзакции и запускает механизм консенсуса Proof-of-Unity.

4. Внутри P2P-сети узлов каждый узел в группе проверяет и подписывает транзакцию. Если более 90% узлов в группе согласны с транзакцией, она отправляется валидатору.

5. Валидатор проверяет подписи, хеш, идентификатор и комиссию транзакции. Если все в порядке, транзакция записывается в реестр и отправляется главному узлу для хранения.

Заключение

Блокчейн Prometeo использует надежный набор криптографических алгоритмов для обеспечения высокого уровня безопасности.

Мы учли основные ограничения существующих блокчейн, таких как отсутствие безопасности и низкую масштабируемость, и разработали Proof-of-Unity. Этот механизм работает с двойным принципом. Сначала как Proof-of-Work (PoW), используя устройства, такие как смартфоны, планшеты и компьютеры, соответствующие минимальным системным требованиям. По мере зрелости сети пользователи смогут заблокировать свои активы и участвовать в процессе стекинга в обмен на возможность стать мастер-узлом, эффективно переключая механизм консенсуса на подход Proof-of-Stake (PoS).

Это динамичное сочетание между PoW и PoS обеспечивает эффективный и безопасный метод достижения консенсуса в сети Prometeo Chain System.

Если вы все еще не уверены в принципе работы PoU или у вас есть другие вопросы, не стесняйтесь оставлять комментарии!

Спасибо за то, что дочитали до конца!

Список литературы:

Frankenfield, J. (2023b). What Are Consensus Mechanisms in Blockchain and Cryptocurrency? Investopedia. https://www.investopedia.com/terms/c/consensus-mechanism-cryptocurrency.asp#:~:text=A%20consensus%20mechanism%20is%20any,the%20most%20prevalent%20consensus%20mechanisms.

George, B. (2022, May 16). What Is a Consensus Mechanism? CoinDesk. https://www.coindesk.com/learn/what-is-a-consensus-mechanism/