Механизм консенсуса Hashgraph

Введение

Механизм консенсуса Hashgraph - это новый подход к достижению консенсуса в распределенных сетях. В отличие от традиционной технологии блокчейн, Hashgraph не следует линейной цепи блоков. Вместо этого он использует графовую структуру, где узлы обмениваются своей информацией через “сплетни о сплетнях” и виртуальное голосование. Это делает механизм консенсуса Hashgraph высокоэффективным, с такими преимуществами, как высокая пропускная способность, низкая задержка и сильные гарантии безопасности. Технология Hashgraph была в основном разработана Hedera Hashgraph, основанной доктором Лимоном Бэйрдом и Мэнсом Хармоном.

Протокол сплетен

Протоколы сплетен - это методы коммуникации, используемые в распределенных системах, где информация распространяется аналогично тому, как слухи распространяются в социальных сетях. Каждый узел случайным образом выбирает другие узлы для обмена информацией, и этот процесс продолжается, пока все узлы не узнают новую информацию. В контексте Hashgraph протокол сплетен используется для обмена информацией о транзакциях и состоянии сети.

Сплетни о сплетнях

“Сплетни о сплетнях” - это уникальный аспект Hashgraph, который включает узлы, обменивающиеся не только информацией о транзакциях, но и историей того, как они узнали информацию. Этот исторический контекст фиксируется в структуре, называемой “событием”, которая содержит полезную нагрузку данных транзакции, временную метку и записи о том, какие узлы сплетничали информацию друг другу.

Обмениваясь историей коммуникации, Hashgraph позволяет узлам построить полную картину путей коммуникации, позволяя им достичь консенсуса по порядку транзакций без необходимости в интенсивной вычислительной работе.

Виртуальное голосование

Виртуальное голосование является основным элементом механизма консенсуса Hashgraph. После того, как протокол сплетен распространил события по всей сети, узлы могут локально определить порядок транзакций на основе общей истории коммуникации. Виртуальное голосование работает следующим образом:

  1. Создание раунда: События группируются в раунды на основе того, когда они получены. Каждый узел отслеживает раунды.
  2. Свидетели: В каждом раунде узлы назначают определенные события как “свидетелей”. Свидетели - это события, в которых конкретный узел уверен, что они были получены большинством сети.
  3. Голосование за известность: Узлы “голосуют” за известность свидетелей. Известность указывает, должен ли свидетель рассматриваться как представитель консенсуса. Голосование происходит виртуально, на основе информации, уже известной узлам, без фактического обмена сообщениями.
  4. Финализация: После прохождения достаточного количества раундов и определения известности свидетелей порядок консенсуса событий финализируется.

Этот процесс обеспечивает, что все честные узлы могут независимо и эффективно достичь одного и того же консенсуса без необходимости в обширной коммуникации. Алгоритм виртуального голосования устойчив к византийским ошибкам, что означает, что он может терпеть злонамеренных актеров в сети.

Преимущества Hashgraph

Высокая пропускная способность

В отличие от традиционных блокчейнов, которые могут столкнуться с узким местом из-за необходимости последовательно добавлять блоки, Hashgraph позволяет обрабатывать несколько событий параллельно. Этот многополосный подход позволяет Hashgraph достигать более высокой пропускной способности транзакций. Платформа может обрабатывать сотни тысяч транзакций в секунду, делая ее подходящей для приложений с высоким объемом.

Низкая задержка

Hashgraph достигает консенсуса быстро благодаря своим эффективным механизмам коммуникации и консенсуса. Протокол сплетен быстро распространяет информацию, а виртуальное голосование финализирует консенсус без длительных задержек. Это приводит к низкой задержке, что означает, что транзакции подтверждаются быстро, часто в течение секунд.

Безопасность

Hashgraph предоставляет сильные гарантии безопасности. Он асинхронно устойчив к византийским ошибкам (aBFT), что означает, что он может достичь консенсуса, несмотря на наличие злонамеренных актеров и без полагания на точные временные предположения. Это делает Hashgraph надежным против различных векторов атак, включая сетевые задержки и целевые атаки на конкретные узлы.

Справедливость

Механизм консенсуса Hashgraph стремится быть справедливым в плане упорядочивания транзакций. Использование виртуального голосования и выбора свидетелей обеспечивает, что ни один узел или небольшая группа узлов не может чрезмерно влиять на порядок транзакций. Это контрастирует с некоторыми блокчейн-системами, где майнеры или валидаторы могут иметь непропорциональный контроль.

Применения Hashgraph

Криптовалюта

Технология Hashgraph служит основным протоколом для платформы Hedera Hashgraph, которая включает криптовалюту HBAR. Транзакции HBAR выигрывают от высокой пропускной способности, низкой задержки и безопасности Hashgraph, делая его жизнеспособной цифровой валютой для повседневных транзакций и корпоративного использования.

Децентрализованные приложения (DApps)

Эффективность и надежность Hashgraph делают его идеальной платформой для децентрализованных приложений. DApps могут использовать высокую пропускную способность транзакций и быструю финальность для обеспечения плавного пользовательского опыта. Секторы, такие как финансы, игры и управление цепочкой поставок, могут извлечь выгоду из этих возможностей.

Корпоративные решения

Сильная безопасность и эффективность Hashgraph также делают его подходящим для корпоративных решений. Компании могут развертывать частные или разрешенные сети Hashgraph для управления внутренними процессами, обмена данными и контрактными соглашениями. Механизм консенсуса обеспечивает поддержание целостности данных и конфиденциальности.

Управляющий совет Hedera

Платформа Hedera Hashgraph управляется Управляющим советом Hedera, разнообразной группой ведущих организаций из различных отраслей. Эти члены совета отвечают за надзор за развитием сети, обеспечение ее децентрализации и руководство решениями о политике платформы. Некоторые известные члены включают Google, IBM, Boeing и Deutsche Telekom.

Совет обеспечивает, что платформа остается открытой и соответствующей стандартам, способствуя доверию среди пользователей и разработчиков. Участие уважаемых организаций предоставляет дополнительную достоверность сети Hedera Hashgraph.

Заключение

Механизм консенсуса Hashgraph представляет собой значительное продвижение в технологии распределенного реестра. Используя протоколы сплетен, сплетни о сплетнях и виртуальное голосование, Hashgraph достигает высокой пропускной способности, низкой задержки и надежной безопасности. Его применения варьируются от криптовалюты и децентрализованных приложений до корпоративных решений, делая его универсальной и мощной технологией для цифровой эпохи. С поддержкой Управляющего совета Hedera, Hashgraph готов стать ведущей платформой в децентрализованной экосистеме.