Криптографски и Консенсусни Алгоритми

Криптографските алгоритми са това, което носи криптото в криптовалутите. Тези алгоритми се използват при криптиране и декриптиране на вашия личен адрес към публичен адрес. Важният аспект на тези алгоритми се състои в липсата на обратимост. Разполагайки с вашия частен адрес като вход, чрез прилагане на криптографски алгоритъм, можете много лесно да се сдобиете с вашия публичен такъв като изход, но изчисляването в обратен ред, разполагайки с публичния адрес да се сдобиете с частния такъв, прилагайки алгоритъма, е една невъзможна задача, която ще ви отнеме много години, за да бъде изчислена. Освен това, криптографските алгоритми контролират трудността на блок веригата, правейки постигането на консенсус в мрежата, по-трудно или по-лесно. Криптографските алгоритми са съставени от една, две или повече функции за хеширане. Нека да разгледаме какво е функция за хеширане.

Криптографски Алгоритми или Консенсусни Алгоритми?

Изложено по най-опростения начин, алгоритъмът е набор от правила или стъпки, които трябва да бъдат следвани при приближаването на задача за разрешаване на проблем. Важно е да се изясни от самото начало, че има два вида алгоритми – от където идва и объркването – криптографски алгоритми и алгоритми за консенсус. И двата вида служат като ключова функция в блок веригата, но сами по себе си са две много различни неща.

Какво Представляват Консенсусните Алгоритми?

Консенсусните алгоритми се намират в основата на криптовалутите и да позволяват на мрежата да остане децентрализирана, но в същото време да бъде справедлива. Съществуват няколко консенсусни алгоритми, всички обслужващи различни цели и най-важното, имащи различни критерии, чрез които решават как да постигнат консенсус. Двата най-често срещани и широко използвани в света на крипто са proof of work (алгоритъмът, използван в мрежата на bitcoin, от където е започнало всичко), който постига споразумение, основано на това, кой е извършил най-много „работа” – означаващо кой е разрешил математическия проблем най-бързо; и proof of stake, който постига споразумение, основано на това, кой има най-много залози в блок веригата. Към момента, може би се питате, за какво са ни изобщо алгоритми. Следващите два параграфа ще ви дадат отговора на този въпрос.

Иронично, но все още не е постигнат консенсус, относно кой е най-добрият алгоритъм за постигане на консенсус в блок веригата. С толкова много начини това да бъде направено: PoW, DPoS, Proof of Weight, Proof of Authority, Directed Acyclic Graphs, изглежда има толкова много алгоритми за постигане на споразумение в децентрализираната мрежа, че трябва да си зададем въпроса кое е добре, и кое не е. Изглежда, че в зависимост от целта, заинтересовани страни и плановете за бъдещо развитие и разработка на мрежата, условията, добри или лоши са взаимозаменяеми и това, което не е било достатъчно добро преди шест месеца, сега е най-добрият вариант за текущата ситуация на блок веригата.

• Какво е Функция на Хеширане?

  

  Функциите на хеширане са математически функции, които вземат всякакъв вид данни за входящата стойност, независимо какви са – букви, цифри, файлове и от този вход извличат и връщат определен изход. Например, функцията за хеширане md5 ще върне 32-знаков изход, независимо какво има на входа. Ако напишете md5 (“hello user”) функцията ще върне 32-знаков изход. При криптовалутите, функциите за хеширане са комбинирани в криптографски алгоритми. Два добри примера тук са криптографския алгоритъм на Bitcoin – SHA-256, който се състои само от една функция за хеширане SHA-256, даваща името на алгоритъма и криптографския алгоритъм на DASH – X11, който се състои от … познайте… 11 криптографски функции за хеширане, като blake, bmw, groestl, keccak са някои от тези 11 функции.

• Какво е Византийски Толеранс за Сривове (BFT) и Проблем На Византийките Генерали?

  Често срещан проблем в блокчейна и децентрализираните мрежи е това, което хората наричат Проблем На Византийките Генерали. Представете си ситуация, в която имаме група от византийски генерали, застанали в предната част на града, вземащи решение дали да го атакува или не. Всеки генерал командва военен батальон и общо трябва да постигнат консенсус относно това, какъв ще бъде плана за действие – всяка атака или всяко отстъпление се съобщава чрез пратеници. Нещата се усложняват още повече, когато се въведе следното понятие, някои генерали са предатели и искат да саботират консенсуса и някои от пратениците – умишлено или неволно. За решаването на този проблем и постигането на консенсус, най-малко две трети + 1 от генералите трябва да бъдат лоялни в поддържането на консенсус сред всички. Обратно в света на блок веригата – да се каже, че системата притежава Византийски Толеранс за Сривове означава, че системата може да функционира правилно в случай на повреда или несъответствие в информацията и да остане в консенсус.

• Какво наричаме проблем на двойното харчене (double-spending)?

  Ако погледнем назад във времето, когато златото е било използвано като форма на валута, ако някой иска повече злато, трябва да отиде и да го изкопае от планините, и дори и да го направи, това, че ще намери злато не е гарантирано – един добър естествен начин за контролиране на валутното обращение и на стойността в икономиката. Преминаваме бързо няколкостотин години напред в дигиталния свят, където дори валутите са цифрови. Проблемът тук се състои в липсата на механизъм за контрол на валутното обращение, което означава, че, за разлика от случая със златото, където не можете да отидете при свой приятел и да копирате златото му, с цифрова валута можете просто да копирате файла, папката или каквото и да е в цифров формат, в рамките на секунди, което води до така наречения проблем на двойното харчене. Това е мястото, където алгоритмите, описани в предишния раздел идват на помощ, за да ни помогнат в изкуственото управление на валутното обращение и да ни позволят да разполагаме с единен начин за постигане на споразумение. Например, в proof of work мрежите, сложността на математическия проблем се коригира на всеки Х на брой блокове, за да се гарантира, че има изкуствен контрол върху паричното предлагане и участниците в мрежата не могат просто да копират и поставят нови пари в обращение.