Алгоритм консенсусу - це механізм, за допомогою якого блокчейн здійснює деякі свої основні функції. Оскільки мережа є одноранговою, процес валідації транзакцій не може здійснюватися рішенням регулятора. Необхідний автоматизований механізм підтвердження дійсності - алгоритм консенсусу. Він використовується для підтвердження того, що окремі учасники мережі дотримуються її правил і що транзакції здійснюються правильним чином. Це вкрай важливо при роботі з цифровою валютою, яку, чисто технічно, досить просто скопіювати і підробити.
Вперше ефективний алгоритм консенсусу був розроблений Сатоші Накамото на базі мережі Bitcoin. Саме він і відповідав за високу стійкість всієї системи і рішення «Дилеми візантійських генералів».
Алгоритми і протоколи
Незважаючи на те, що ці терміни часто використовуються для позначення однакових явищ, це не зовсім коректно. Якщо спрощувати, то протокол - чітка система прописаних правил, а алгоритм - виконання цих самих правил.
Саме протокол визначає, якою буде та чи інша мережа блокчейн. Це прописується при створенні і практично не піддається змінам. Базові правила, єдині для всіх учасників. Алгоритм же - це дії, які система повинна здійснити, щоб протокол був дотриманий. Наприклад, Bitcoin і Ethereum - це протоколи, в яких нормальна взаємодія реалізується за допомогою алгоритмів консенсусу Proof of Work і Proof of Stake.
Інший приклад. У мережі Bitcoin в протоколі прописано, як саме можуть взаємодіяти один з одним різні вузли і які умови повинні бути дотримані, щоб відбулася успішна валідація . А алгоритм консенсусу буде відповідати за перевірку цифрового підпису та балансу, а також за підтвердження транзакції або нового видобутого блоку.
Proof of Work (PoW)
Перший розроблений алгоритм консенсусу. Його суть полягає в тому, що після успішного вирахування хеша блоку, інші учасники мережі перевіряють правильність цих обчислень - «підтверджують виконану роботу». Точно також вони підтверджують правильність, послідовність і однократність транзакцій в межах блоку, оскільки все це зберігається на кожній машині мережі.
Proof of Stake (PoS)
Альтернатива «підтвердженню роботи», оскільки працює на принципі, що не залежить від обчислювальних потужностей вузла і всієї системи. Достовірність транзакції підтверджує не система в цілому, а один з вузлів, обраний за допомогою псевдовипадкового алгоритму, заснованого на сумі коштів на рахунку, «віці монети» і ряді інших параметрів. Цей валідатор автоматично перевіряє достовірність транзакції або отримання нового блоку, за що і отримує певну частку прибутку. Якщо ж підтверджується недостовірна інформація, це дізнаються наступні валідатори за допомогою своїх обчислень.
Саме на такому принципі буде працювати блокчейн Ethereum. Вже зараз йде поступовий перехід з PoW на PoS, оскільки другий варіант дозволяє працювати системі швидше і обробляти більше транзакцій в секунду.
Висновок
Саме поняття «алгоритм консенсусу» - основа будь-якої мережі блокчейн, оскільки тільки так можна забезпечити ефективну взаємодію між вузлами глобальної мережі, що володіють рівними правами і не довіряють один одному. Крім того, саме алгоритм консенсусу відповідає за стійкість мережі до цілеспрямованого внесення змін. Тому необхідно спільне зусилля більш ніж 51 відсотку загальних потужностей мережі, щоб отримати «більшість голосів» і на підставі алгоритму консенсусу диктувати свої умови. Що, втім, технічно дуже складно реалізувати.