Kinerja Protokol Konsensus Berbasis Kuorum di Blockchain – crypto.news

Jika Blockchain adalah binatang, protokol konsensus akan menjadi kerangkanya. Sebagai bagian tak terpisahkan dari jaringan terdesentralisasi, protokol konsensus bertanggung jawab atas validasi transaksi oleh semua node dalam jaringan. Itu dilakukan melalui penentuan validitas blok yang ditambahkan, memastikan itu yang disetujui semua node.

Apa Itu Protokol Konsensus Berbasis Kuorum

Protokol konsensus berbasis kuorum telah cukup mengamuk di dalam ruang blockchain. Tapi apa mereka? Apakah mereka menawarkan keunggulan dibandingkan protokol konsensus berbasis non-kuorum lainnya? Bagaimana kinerja mereka?

Kuorum adalah istilah yang banyak digunakan dalam sistem desentralisasi. Ini mengacu pada jumlah minimum suara yang dibutuhkan oleh transaksi terdistribusi sebelum suatu tindakan dapat dieksekusi dalam sistem terdistribusi. Protokol konsensus didefinisikan sebagai sistem. mengatur apa yang terjadi di blockchain tertentu kapan saja.

Protokol konsensus berbasis kuorum adalah protokol di mana keputusan untuk menambahkan blok didahului dengan mencapai jumlah suara minimum. 

Perbedaan Utama Dengan Protokol Konsensus Lainnya 

Semua protokol konsensus memiliki satu persyaratan dasar. Semua peserta di node harus sampai pada keputusan kolektif untuk menerima atau menolak penambahan blok baru. Namun, proses untuk sampai pada keputusan membutuhkan langkah ekstra di bawah protokol berbasis kuorum.

Untuk protokol konsensus berbasis kuorum, peserta node bertukar pesan dengan dua inisiatif utama. Pertama, sebuah blok harus diusulkan ke semua node, sesuatu yang hanya bisa dilakukan oleh pemimpin konsensus. Yang kedua adalah menginformasikan jaringan bahwa peserta telah memutuskan dan memvalidasi blok. 

Konsensus dicapai setelah pemimpin mengusulkan blok dan mayoritas peserta memutuskan dan mengesahkan blok yang diusulkan. 

Edge Over Protokol Konsensus Berbasis Non-Kuorum

Protokol berbasis kuorum membanggakan satu perbedaan utama utama dibandingkan yang berbasis non-kuorum. Artinya, kemampuan untuk melanjutkan operasi bahkan ketika beberapa node yang berpartisipasi dengan benar gagal atau bertindak jahat.

Alasan utama di balik konsensus tidak sepele adalah bahwa kegagalan dapat terjadi selama transmisi pesan dan pengambilan keputusan oleh node. Penyebabnya mungkin pemadaman listrik atau perilaku jahat, yang mengakibatkan pesan hilang atau tertunda.

Penyisihan kegagalan semacam itu disebut sebagai toleransi kesalahan Bizantium. Protokol tersebut dapat mentolerir kesalahan crash atau kesalahan Bizantium. Kesalahan crash adalah di mana peserta tidak merespons atau melakukan operasi baru ketika konsensus sedang dieksekusi. 

Kesalahan Bizantium mengacu pada peserta yang gagal yang bisa menjadi agen jahat. Agen semacam itu dicirikan oleh tampilan perilaku acak yang berbeda dari protokol yang ditetapkan dan mengambil tindakan apa pun. 

Jumlah maksimum node jahat yang dapat ditoleransi dalam protokol berbasis kuorum adalah dari semua node yang berpartisipasi dalam jaringan. Totalnya sudah termasuk node jujur ​​dan jahat.

Kinerja Protokol Berbasis Kuorum

Untuk mengukur kinerja protokol konsensus berbasis kuorum, protokol tersebut harus dibagi lagi dan dianalisis ke dalam tiga kelompok yang berbeda.

Kinerja Protokol Bizantium Fault Tolerant (BFT) Praktis

Protokol disebut demikian karena mereka secara praktis mencapai dua masalah utama. Mereka mengoptimalkan komunikasi dan otentikasi antar-peserta sambil mengelola untuk tetap berfungsi di lingkungan yang sulit disinkronkan. 

Semua komunikasi terpusat pada pemimpin yang disebut primer, dengan semua peserta lain disebut replika. Protokol perubahan tampilan diimplementasikan ketika node terdepan gagal, dengan peserta berikutnya dalam isyarat melingkar menjadi yang utama baru. Semua peserta memiliki pengetahuan yang tepat tentang semua peserta dan tanda tangan mereka untuk pengambilan keputusan pemungutan suara yang lebih baik.

Saat memberikan solusi praktis untuk kesalahan Bizantium, protokol memiliki masalah besar dengan skalabilitas. Untuk menoleransi perilaku jahat, semua peserta harus mengetahui semua peserta node lainnya dan bertukar sejumlah besar pesan. Ini menyajikan kompleksitas komputasi dalam bertukar pesan. 

Perluasan juga merupakan tantangan karena menambahkan peserta hampir tidak mungkin. Setiap peserta yang keluar secara permanen dianggap sebagai aktor jahat. Ekosistem blockchain yang sangat dinamis dan dinamis akan dengan cepat mencapai batas dan mengakibatkan runtuhnya protokol.

Kinerja Protokol Perjanjian Bizantium Federasi

Di bawah protokol federated byzantine agreement (FBA), kuorum dibagi menjadi beberapa unit federal. Ia melakukannya dengan memiliki beberapa jenderal Bizantium, masing-masing bertanggung jawab atas bagian kuorum mereka. Ini memungkinkan peningkatan transaksi yang signifikan, pengurangan biaya transaksi, dan jumlah pertukaran pesan yang lebih sedikit. 

Di bawah protokol FBA, setiap node yang berpartisipasi diberikan kemampuan untuk memilih siapa yang ingin mereka percayai. Ini menciptakan kesulitan bagi setiap aktor jahat karena mereka harus meyakinkan sejumlah besar node yang valid untuk memasukkan node jahat dalam daftar tepercaya mereka.

FBA telah mendapatkan popularitas yang meningkat selama bertahun-tahun, menarik nama-nama blockchain besar untuk bergabung. Yang paling terkenal adalah Ripple inc dan Stellar. Serangan Sybil adalah ancaman yang paling menonjol, terlebih lagi untuk blockchain Ripple. Keberadaan Unique Node Lists untuk validator menawarkan solusi yang baik.

Kinerja Protokol Toleransi Kesalahan Bizantium yang Didelegasikan

Protokol toleransi kesalahan Bizantium (dBFT) yang didelegasikan mengikuti gaya eksekusi yang sama dengan BFT. Namun berbeda dengan memusatkan konsensus di beberapa peserta, sehingga memecahkan masalah skalabilitas BFT. Protokol menggunakan konsep reputasi untuk pilihan peserta konsensus.

NEO adalah salah satu pemain top dengan protokol dBFT. Penyerapannya cukup tenang karena kemungkinan ancaman keamanan yang berbahaya. Pemimpin jahat dapat mengeksploitasi protokol perubahan tampilan untuk membuat garpu deterministik. Mereka kemudian dapat membuat 2 blok baru menggunakan pesan yang berbeda, dengan kedua blok tersebut valid dan diterima oleh peserta, menciptakan dua status berbeda dalam jaringan. Solusinya adalah membuang semua pesan yang dihasilkan sebelum tampilan berubah.

Kinerja Toleransi Patahan Bizantium dan Protokol Proof of Stake yang Didelegasikan

Disingkat sebagai BFT-dPoS, protokol hybrid menggabungkan protokol Proof of Possession berperforma tinggi dengan keamanan protokol BFT. Di bawah protokol, setiap pemegang token memilih produsen blok, dengan 21 node dengan kualifikasi suara terbanyak. Masing-masing dari 21 kemudian telah menetapkan kerangka waktu 0.5 detik untuk menghasilkan blok, dengan proses berjalan menurut abjad.

EOSIO adalah salah satu blockchain yang menggunakan protokol. Ini membanggakan pencapaian luar biasa seperti kemampuan 3000 transaksi per menit dan tingkat keamanan BFT. Kekurangannya adalah batasan untuk 21 pembuat blok, dengan pemungutan suara dipengaruhi oleh aset yang dimiliki. Hal ini memungkinkan untuk tabrakan untuk mengontrol proses adalah mungkin.

Catatan Penulis

Protokol konsensus berbasis kuorum cukup baru dibandingkan dengan protokol non-kuorum. Namun mereka mengemas pukulan karena mereka memecahkan masalah kesalahan Bizantium dan memungkinkan pengoperasian selama node jahat tidak membentuk mayoritas jaringan.

Kinerja mereka berbeda tergantung pada kelas protokol dalam diskusi BFT menawarkan masalah skalabilitas besar sementara FBA menawarkan beberapa kerentanan terhadap serangan Sybil. 

dBFT memecahkan masalah skalabilitas tetapi dengan pembuatan eksploitasi protokol perubahan tampilan. BFT-dPoS menawarkan apa yang bisa menjadi fitur terbaik, tetapi menimbulkan kontrol risiko melalui kolusi. Namun, penggunaan protokol berbasis kuorum diperkirakan akan meningkat karena ruang mendapatkan lebih banyak inovasi.