Web 3 для всех: практическое руководство по новому интернету. Каким будет интернет в будущем

10 механизмов консенсуса блокчейна

1. Proof of Work (PoW): Этот механизм консенсуса требует от участников (майнеров) выполнение сложных математических задач для добавления нового блока в блокчейн. Это процесс, известный как «майнинг», где майнеры соревнуются в решении этих задач, используя вычислительную мощность своих компьютеров. Каждый раз, когда майнер успешно решает задачу, новый блок добавляется в блокчейн, и майнер получает вознаграждение13 в токенах (например, биткоинах). Этот процесс обеспечивает безопасность и интегрированность транзакций в сети, но также требует значительного количества энергии.

2. Proof of Stake (PoS): В отличие от PoW, механизм PoS позволяет участникам валидировать и подтверждать транзакции на основе количества токенов, которыми они владеют и «ставят» как залог. Чем больше токенов участник «ставит», тем больше его шансы на добавление нового блока в блокчейн. В PoS нет майнинга, и, следовательно, он не требует такого количества энергии, как PoW. Вместо этого, участники с большим количеством токенов выбираются для валидации транзакций и добавления блоков. Это обеспечивает более энергоэффективный и устойчивый метод обеспечения консенсуса в блокчейн.

3. Proof of Activity (PoA): Этот механизм сочетает в себе протоколы PoW и PoS, позволяя участникам как майнить, так и ставить свои токены для валидации блоков. Майнеры соревнуются за майнинг новых блоков в обмен на вознаграждение в токенах. Однако сами блоки не содержат транзакций; это пустые шаблоны с информацией о транзакции и адресом вознаграждения. Этот механизм помогает уменьшить вероятность атаки 51%, так как его структура делает практически невозможным предсказать, какие валидаторы будут подписывать блок в каждой будущей итерации.

4. Proof of Authority (PoA): модель на основе репутации для валидации транзакций и генерации новых блоков. Валидаторы в блокчейне PoA – это пользователи, выбранные и одобренные другими участниками сети. PoA требует от валидаторов рисковать своим социальным капиталом, а не только финансовым.

5. Proof of Burn (PoB): Майнеры умышленно и навсегда уничтожают токены, чтобы получить право на майнинг новых блоков. Чем больше токенов сжигает майнер, тем выше вероятность того, что он будет выбран валидатором следующего блока.

6. Proof of Capacity (PoC) / Proof of Space (PoSpace): Использует доступное пространство на жестком диске майнера для определения его прав на майнинг. Чем больше у майнера места для хранения, тем выше вероятность, что он сможет совпадать с требуемым хешем нового блока и получать вознаграждение за майнинг.

7. Proof of Contribution (PoC/PoCo): Основан на специализированных алгоритмах для мониторинга вклада всех активных узлов в сети во время каждого раунда консенсуса. Каждое выполнимое действие может быть назначено определенным порогом доверия.

8. Proof of History (PoH): Работает через встроенную историческую запись, которая доказывает конкретный момент времени, в который произошло каждое событие в блокчейне. Каждый валидатор Solana поддерживает свой внутренний часы, кодируя прохождение времени в простой функции задержки SHA-256.

9. Proof of Importance (PoI): Это разновидность PoS, которая стремится принимать более целостный подход к оценке вклада узла. Вместо того чтобы сосредотачиваться только на требованиях капитала для участия в консенсусе, PoI учитывает дополнительные факторы.

10. Proof of Storage (PoStorage), Proof of Replication (PoRep) & Proof of Spacetime (PoSpacetime): Основан на данных вместо финансового стейкинга. Вероятность выбора узла для майнинга новых блоков определяется объемом данных, который этот узел активно предоставил сети.

Механизмы консенсуса в блокчейне играют критически важную роль:

1. Децентрализация: одной из основных особенностей блокчейна является его децентрализованная природа. В отсутствие центрального органа, который бы решал, какие транзакции являются действительными, необходим механизм, который позволит всем участникам сети прийти к соглашению (консенсусу) относительно состояния блокчейна.

2. Безопасность: механизмы консенсуса предотвращают двойные траты и другие виды мошенничества. Они обеспечивают, чтобы только действительные транзакции были добавлены в блокчейн, делая атаки и манипуляции дорогостоящими и, в большинстве случаев, невыгодными.

3. Согласованность: в децентрализованных системах, где множество участников имеют разные копии данных, механизмы консенсуса гарантируют, что все эти копии остаются синхронизированными и согласованными.

4. Доверие: в традиционных системах доверие базируется на третьих сторонах (например, банках). В блокчейне доверие достигается через криптографию и механизмы консенсуса, что позволяет участникам сети доверять системе без необходимости доверять друг другу.

5. Стимулирование участников: многие механизмы консенсуса, такие как Proof of Work (PoW) или Proof of Stake (PoS), предоставляют вознаграждения участникам за их вклад в поддержание и безопасность сети.

6. Адаптивность: различные механизмы консенсуса могут быть адаптированы для различных применений и требований. Например, некоторые механизмы могут быть оптимизированы для максимальной производительности, в то время как другие могут сосредотачиваться на экологической эффективности или децентрализации.

7. Инновации: постоянное развитие и исследование в области механизмов консенсуса приводят к созданию новых и улучшенных методов, которые могут решать проблемы и ограничения существующих методов.

В целом, механизмы консенсуса обеспечивают основу для функционирования и безопасности блокчейн-сетей, позволяя различным участникам сети работать вместе над достижением общего состояния данных.

Как блокчейн усиливает Web 3

Блокчейн играет критическую роль в развитии и укреплении Web 3, предоставляя технологическую основу для создания децентрализованных, прозрачных и безопасных цифровых экосистем. В мире, где данные становятся все более ценными, а приватность и безопасность – первостепенными проблемами, блокчейн выступает как мост, соединяющий текущие цифровые практики с будущим, где контроль, собственность и доверие переопределяются.

Блокчейн не просто «усиливает» Web 3 – он является его кровеносной системой, обеспечивающей жизнеспособность и функциональность этой новой цифровой эпохи.

Блокчейн усиливает Web 3.0 через несколько ключевых аспектов:

1. Децентрализация: блокчейн устраняет необходимость в централизованных агентах или посредниках. Данные хранятся на множестве нодов, обеспечивая резистентность к сбоям и атакам.

2. Безопасность: криптографические алгоритмы и консенсусные механизмы обеспечивают непреложность и безопасность данных. Мошенничество и взлом становятся крайне затруднительными.

3. Прозрачность: каждая транзакция записывается и может быть проверена. Это обеспечивает высокий уровень прозрачности и доверия между пользователями.

4. Смарт-контракты: эти автоматизированные договоры самостоятельно исполняются, когда выполняются определенные условия, упрощая и автоматизируя процессы, такие как платежи, соглашения и даже голосование.

5. Токенизация: блокчейн позволяет создавать и обмениваться токенами, представляющими ценность или активы, обеспечивая новые способы монетизации и инвестиций.

Умные контракты: Программируемые транзакции

Основы умных контрактов

В тихом гуле серверной комнаты строки кода осуществляют революцию. Это тихое восстание, где соглашения заключаются, проверяются и выполняются без участия человека. Добро пожаловать в мир умных контрактов, программируемых транзакций, которые формируют контуры Web 3.0.

Представьте себе мир, где транзакции не только проводятся, но и проверяются и выполняются автономно. Это сфера умных контрактов. Рожденные из сложной структуры технологии блокчейн, умные контракты – это самовыполняющиеся контракты, условия которых напрямую записаны в строки кода. Они не просто являются цифровыми соглашениями, но и обладают способностью самостоятельно выполнять, проверять и обеспечивать условия соглашения.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

1

Yahoo! и AltaVista были двумя из самых популярных поисковых систем в начале развития интернета. Yahoo! был основан в 1994 году Дэвидом Фило и Джерри Янгом и быстро стал ведущим веб-порталом и поисковой системой. AltaVista, запущенная в 1995 году, была одной из первых мощных поисковых систем, предоставляющих быстрый и эффективный поиск в растущем интернет-пространстве.

Yahoo! стал известен благодаря своей иерархической структуре каталога веб-сайтов, в то время как AltaVista выделялась своим мощным и быстрым поисковым механизмом. Обе поисковые системы играли ключевую роль в формировании раннего интернета и помогли заложить основы для современных поисковых технологий.

Со временем Yahoo! и AltaVista уступили место более современным и технологически продвинутым поисковым системам, таким как Google. Однако их вклад в развитие интернета и формирование пользовательского опыта в сети остается неоспоримым.

2

AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) – это технология веб-разработки, позволяющая создавать интерактивные веб-приложения. Она была популяризирована в середине 2000-х годов и позволяет веб-страницам асинхронно загружать данные без необходимости полной перезагрузки страницы. Это обеспечивает более плавный и отзывчивый пользовательский интерфейс. AJAX комбинирует несколько технологий, включая JavaScript, XML, HTML и CSS. JavaScript используется для асинхронного выполнения запросов к серверу и обработки ответов. XML – для структурирования данных, хотя с течением времени JSON стал более популярным форматом данных из-за его легкости и гибкости. Технология AJAX стала основой для многих современных веб-приложений и сайтов, предоставляя возможность динамического обновления контента и создания более интерактивного и пользовательского опыта.

3

Мой Мир@Mail.Ru – это популярная российская социальная сеть, запущенная в 2007 году компанией Mail.Ru Group. Она предоставляет пользователям платформу для общения, обмена сообщениями, фотографиями и видео, а также для участия в группах по интересам и играх. Мой Мир был одной из ведущих социальных платформ в России на ранних этапах развития социальных медиа, хотя с течением времени его популярность уступила место другим глобальным и локальным социальным сетям. Сеть Мой Мир служит примером трансформации интернет-платформ в эпоху Web 2.0, когда пользовательский контент и интерактивность стали ключевыми элементами веб-сайтов. Она также иллюстрирует региональные особенности и предпочтения в использовании интернета, подчеркивая, что развитие веб-технологий не является монолитным, а адаптируется к культурным, социальным и экономическим контекстам различных регионов и стран.

4

Скандал Cambridge Analytica – это высокопрофильное событие, которое разразилось в марте 2018 года, когда стало известно, что компания по аналитике данных Cambridge Analytica неправомерно собрала личную информацию более 87 миллионов пользователей одной популярной социальной сети без их согласия. Информация была использована для создания психографических профилей и целевой рекламы в ходе политических кампаний, включая выборы президента США в 2016 году. Скандал выявил серьезные проблемы в области конфиденциальности данных и этичности, а также вызвал общественное и регулятивное внимание к практикам сбора и использования данных социальными медиа платформами. Это событие стало катализатором для усиления мер по защите данных и приватности пользователей в интернете, включая внедрение более строгих законов и регуляций, таких как Общий регламент по защите данных (GDPR) в Европейском Союзе.

5

Виталик Бутерин – выдающийся программист и предприниматель, наиболее известный как сооснователь и фигура, стоящая за популярной блокчейн-платформой Ethereum. Родившийся в России и впоследствии переехавший в Канаду, Бутерин стал одной из ключевых фигур в развитии концепции и технологии блокчейна. Ethereum, представленный в 2015 году, внес значительный вклад в экосистему криптовалют, предоставив платформу для создания децентрализованных приложений (dApps) с использованием умных контрактов. Это расширило возможности блокчейна за пределы простой передачи и хранения цифровых валют, как это было в случае с Bitcoin. Бутерин стал символом инноваций и прогресса в области блокчейна, и его вклад в развитие технологии и сообщества остается значительным. Он активно участвует в дискуссиях о будущем блокчейна, криптовалют и Web 3.0, делится своими видениями и идеями, которые часто оказывают влияние на траекторию развития всей индустрии. Виталик также известен своей приверженностью принципам открытости, децентрализации и инноваций, которые лежат в основе философии Web 3.0.

6

Андреас Антонопулос – один из самых известных и уважаемых экспертов в мире криптовалют и блокчейна. Он является автором нескольких книг, включая «Mastering Bitcoin» и «Mastering Ethereum», которые считаются стандартными произведениями для тех, кто хочет глубже погрузиться в тему криптовалют и блокчейн-технологий. Антонопулос широко известен своим способностью объяснять сложные технические концепции простым и понятным языком, делая знания о криптовалютах доступными для широкой аудитории. Его лекции и образовательные материалы помогли многим людям по всему миру понять принципы работы и потенциал блокчейна и криптовалют. Антонопулос является страстным сторонником децентрализации и финансовой инклюзивности, и он уделяет особое внимание вопросам приватности, безопасности и открытости финансовых систем. Его вклад в образование и распространение знаний о блокчейне и криптовалютах сделал его одной из ключевых фигур в этой области.

7

Тим Бернерс-Ли – британский инженер и ученый в области информатики, наиболее известный как изобретатель Всемирной паутины (World Wide Web, WWW). Он предложил создание гипертекстовой системы, работающей в интернете, в 1989 году, а в 1990 году вместе с Робертом Кайо создал первый веб-браузер и веб-сервер. Бернерс-Ли основал консорциум World Wide Web Consortium (W3C) в Массачусетском технологическом институте в 1994 году. Это организация, занимающаяся разработкой стандартов для Всемирной паутины. Он также является профессором инженерии в Массачусетском технологическом институте. Тим активно участвует в обсуждениях вопросов приватности, безопасности и открытости интернета, а также в разработке новых стандартов и протоколов для улучшения функциональности и безопасности веба. Он выступает за недискриминационный и открытый доступ к интернету, подчеркивая важность сохранения принципов открытости и нейтральности сети для обеспечения свободного доступа к информации и знаниям для всех людей на планете.

8

Семантический Веб, иногда называемый Web 3.0, представляет собой расширение текущего веба, в котором информация имеет четко определенное значение, позволяя компьютерам и людям работать в сотрудничестве. Это концепция, в которой машины могут интерпретировать и отвечать на запросы пользователей, как это делают люди, благодаря более сложным и структурированным данным. Семантический Веб стремится к созданию среды, где публикации в интернете читаются не только людьми, но и машинами, что облегчает поиск, обмен и интеграцию информации. Это достигается путем внедрения метаданных, описывающих контекст и отношения между данными, что позволяет машинам «понимать» содержание веб-страниц. Технологии, такие как RDF (Resource Description Framework) и OWL (Web Ontology Language), играют ключевую роль в развитии Семантического Веба, предоставляя стандартные методы для классификации, представления и обмена данными в интернете. Семантический Веб обещает революционизировать способы, которыми мы ищем, обнаруживаем и взаимодействуем с информацией в онлайн-пространстве, делая данные более доступными, релевантными и полезными для конечных пользователей.

9

В контексте этой книги, транзакции относятся к процессам передачи данных или ценности между участниками в сети Web 3.0. Они играют центральную роль в экосистеме блокчейна и децентрализованных технологий. Транзакции в Web 3.0 характеризуются своей прозрачностью, неизменностью и безопасностью, обеспечиваемой криптографическими алгоритмами и механизмами консенсуса. Транзакции могут включать в себя передачу криптовалют, выполнение умных контрактов, обновление состояния блокчейна или запись данных. Они подтверждаются и валидируются сетью узлов, что обеспечивает их аутентичность и предотвращает двойные траты или мошенничество. В этой книге транзакции рассматриваются как фундаментальный аспект функционирования децентрализованных сетей, включая их роль в обеспечении финансовых операций, управлении цифровыми активами, выполнении программных инструкций и создании децентрализованных приложений.

10

В контексте этой книги, протоколы без доверия относятся к системам и механизмам, которые позволяют пользователям и машинам взаимодействовать друг с другом без необходимости доверять центральному авторитету или посреднику. Эти протоколы являются основой для создания децентрализованных и распределенных сетей, таких как блокчейн. Протоколы без доверия обеспечивают безопасность, прозрачность и неизменность транзакций и данных. Они используют криптографические алгоритмы для защиты информации и идентификации участников. В результате, участники сети могут взаимодействовать, обмениваться ценностями и данными, не беспокоясь о мошенничестве или манипуляциях. В этой книге протоколы без доверия рассматриваются как ключевой элемент Web 3.0, который способствует созданию открытых, децентрализованных и демократических цифровых экосистем. Они играют важную роль в реализации умных контрактов, децентрализованных финансовых сервисов, цифровой идентификации и других инновационных приложений и сервисов.

11

Блокчейн определяется как последовательность блоков, содержащих информацию, которая защищена и связана с использованием криптографических алгоритмов. Каждый блок содержит набор транзакций или данных, а также хеш предыдущего блока, создавая таким образом неразрывную и неизменяемую цепочку. Это обеспечивает прозрачность, безопасность и неизменность данных, хранящихся в блокчейне.

12

Атака 51% относится к атаке на блокчейн, при которой злоумышленник или группа злоумышленников контролируют большинство (51% или более) вычислительной мощности сети. Это дает им возможность предотвратить новые транзакции от получения подтверждений, остановить платежи между некоторыми или всеми пользователями, а также изменять порядок транзакций. Атака 51% подрывает основное преимущество блокчейн – его безопасность и неизменяемость. Это является серьезной угрозой для любой криптовалюты и может привести к потере доверия со стороны пользователей и инвесторов. Однако стоит отметить, что успешное осуществление такой атаки требует значительных вычислительных ресурсов и инвестиций, что делает ее маловероятной для крупных и хорошо защищенных блокчейнов, таких как Bitcoin или Ethereum.

13

Награда за блок: Это фиксированное количество биткоинов, которое майнер получает за каждый добытый блок. Награда за блок уменьшается в два раза каждые 210 000 блоков, или приблизительно каждые четыре года. Этот процесс называется «халвинг». Начальная награда за блок составляла 50 BTC. После первого халвинга в 2012 году она уменьшилась до 25 BTC, затем до 12,5 BTC в 2016 году и до 6,25 BTC после последнего халвинга в мае 2020 года.