Świat kryptowalut bardzo się zmienił od pierwszej transakcji w sieci blockchain Bitcoin. Oprócz dobrze znanych i obecnie stosowanych algorytmów Dowód pracy i Dowód stawki, zaproponowano również inne mechanizmy konsensusu, które w alternatywny sposób pozwalają na osiągnięcie konsensusu w sieciach blockchain.
Algorytm konsensusowy PoW stosowany przez Bitcoin jest obecnie najbardziej niezawodnym, rozpowszechnionym i bezpiecznym algorytmem. Staje jednak przed problemem tzw. Skalowalności. Bitcoin, a także inne kryptowaluty i ich sieci blockchain oparte na protokole PoW, mają ograniczoną wydajność pod względem maksymalnej liczby transakcji, które można przetwarzać na sekundę (TPS).
Ograniczenie to wynika z faktu, że Bitcoin polega na rozproszonej sieci węzłów, które muszą osiągnąć porozumienie i stale zgadzać się między sobą w sprawie zgodnej i poprawnej wersji łańcucha bloków. Oznacza to, że zanim nowy blok transakcji zostanie ostatecznie potwierdzony, musi zostać zweryfikowany i zatwierdzony przez większość węzłów uczestniczących w sieci.
Oznacza to, że choć z jednej strony zdecentralizowany charakter Bitcoin zapewnia mu bezpieczny i pozbawiony wzajemnego zaufania system gospodarczy, z drugiej strony ogranicza jego potencjał do wykorzystania na większą skalę.
Jeśli chodzi o liczbę transakcji przetwarzanych na sekundę, sieci blockchain oparte na algorytmie PoS mają zwykle lepszą wydajność niż te wykorzystujące PoW. Jednak różnica ta nie jest tak znacząca, a algorytm PoS tak naprawdę nie rozwiązał problemu skalowalności.
Biorąc pod uwagę powyższe, Proof of Authority jest obecnie testowany jako bardziej wydajna alternatywa dla swoich poprzedników, ponieważ z reguły jest on w stanie osiągnąć znacznie wyższy współczynnik TPS.
Na czym polega Proof of Authority?
Proof of Authority (PoA) to oparty na reputacji algorytm konsensusowy, który wprowadza praktyczne i wydajne rozwiązanie dla sieci blockchain (szczególnie prywatnych). Termin PoA został zaproponowany w 2017 r. Przez współzałożyciela i byłego dyrektora ds. Technologii Ethereum (CTO), Gavina Wooda.
Algorytm konsensusowy PoA wykorzystuje tak zwaną wartość tożsamości, co oznacza, że weryfikatory bloków nie są zainteresowane ich kryptowalutami, ale własną reputacją. Dlatego sieci blockchain PoA są zabezpieczone przez węzły, które są bezkompromisowo wybierane jako niezawodne jednostki.
Proof of Authority opiera się na ograniczonej liczbie walidatorów bloków, dzięki czemu jest w stanie osiągnąć wysoki stopień skalowalności. Bloki i transakcje w PoA są weryfikowane przez tak zwanych wstępnie zatwierdzonych uczestników, którzy działają jako moderatorzy systemu.
PoA może być wykorzystywany do różnych zastosowań i jest uważany za algorytm, którym branża logistyczna będzie zainteresowana głównie przy okazji łańcuchów dostaw.
Proof of Authority umożliwia firmom zachowanie prywatności przy jednoczesnym wykorzystaniu zalet technologii blockchain. Platforma Microsoft Azure jest jednym z flagowych przykładów implementacji PoA. W kilku słowach Azure zapewnia i udostępnia pakiet różnych rozwiązań dla sieci prywatnych korzystających z systemu, który nie wymaga napędzania go rodzimą walutą, takiego jak „gaz” obecny w sieci Ethereum, ponieważ jego działanie nie wymaga wydobycia.
Proof of Authority kontra Proof of Stake
Niektórzy uważają PoA za zmodyfikowaną wersję PoS (Proof of Stake), która używa tożsamości zamiast kryptowaluty. Ze względu na zdecentralizowany charakter większości sieci blockchain, PoS nie zawsze jest właściwym wyborem dla wdrożeń w firmach i korporacjach. PoA może być lepszym rozwiązaniem dla prywatnych sieci blockchain, ponieważ zapewnia wyższą wydajność niż PoW, PoS, PoB i inne.
Warunki wymagane do osiągnięcia konsensusu w algorytmie Proof of Authority
Chociaż warunki mogą się różnić w zależności od systemu (tj. Sieci blockchain), algorytm konsensusu PoA jest zwykle oparty na:
- Istniejące i godne zaufania walidatory: walidatory bloków muszą sprawdzić swoją prawdziwą tożsamość przed zabezpieczeniem sieci.
- Trudny proces związany z uzyskaniem statusu walidatora: kandydat musi być gotów zainwestować pieniądze i wystawić swoją reputację na ryzyko w przypadku niepowodzenia. Wystarczająco trudny i wymagający proces weryfikacji zmniejsza ryzyko wyboru walidatorów o wątpliwej reputacji i jednocześnie zachęca do długoterminowego zaangażowania już wybranych walidatorów.
- Standard zatwierdzania walidatora: Metoda wyboru walidatorów jest taka sama dla wszystkich kandydatów, co oznacza, że każdy ma równe szanse, aby zostać walidatorem.
Istotą mechanizmu reputacji obecnego w PoA jest pewność uczestników sieci co do tożsamości weryfikatorów. Proces ten nie może być ani zbyt łatwy do przejścia, ani zbyt łatwy do opuszczenia. Musi być w stanie wyeliminować oszustów i tak zwanych złych aktorów. Wreszcie musi zapewnić, że wszystkie walidatory zostaną poddane tej samej procedurze, co gwarantuje integralność i niezawodność systemu.
Ograniczenia
Patrząc na Proof of Authority przez pryzmat świata kryptowalut, łatwo stwierdzić, że nie zapewnia zadowalającego stopnia decentralizacji. Można zatem śmiało powiedzieć, że jest to tylko próba zwiększenia skuteczności scentralizowanych systemów.
Z jednej strony PoA jest atrakcyjnym rozwiązaniem dla dużych korporacji z własnymi potrzebami logistycznymi, z drugiej strony budzi pewne wątpliwości – szczególnie w świecie kryptowaluty opartej na idei decentralizacji.
Systemy wykorzystujące PoA charakteryzują się dużą przepustowością, ale ich trwałość i odporność na modyfikacje są tematem dyskusji, ponieważ można je łatwo ocenzurować, wprowadzając np. czarna lista.
Innym częstym krytycznym argumentem przeciwko algorytmowi PoA jest to, że tożsamość walidatorów jest łatwo dostępna i widoczna dla wszystkich. Kontrargumentem przeciwko temu jest jednak to, że ubiegają się o to tylko uznani gracze, którzy są w stanie utrzymać pozycję walidatora. Mimo to znajomość tożsamości podmiotów zatwierdzających może potencjalnie prowadzić do manipulacji przez tak zwane strony trzecie. Na przykład, jeśli konkurent zdecyduje się zakłócić sieć opartą na PoA, może próbować wpłynąć na znane publiczne walidatory i spróbować przekonać ich, aby działali niesprawiedliwie, aby zaszkodzić systemowi od wewnątrz.
PoW, PoS i PoA mają swoje wyjątkowe zalety i wady. Powszechnie wiadomo, że decentralizacja jest bardzo ceniona w świecie kryptowaluty. PoA, jako mechanizm konsensusu, porzuca decentralizację, aby osiągnąć wyższą przepustowość i poradzić sobie z problemem skalowalności. Nieodłączne cechy systemów PoA wyraźnie kontrastują z sieciami blockchain znanymi wszystkim i działającymi do tej pory. Mimo to PoA stanowi interesujące podejście, którego nie można nie docenić, ponieważ może dobrze i skutecznie służyć w prywatnych sieciach blockchain.
