Несколько важных концепций в криптосфере

• Криптовалюта, или цифровая валюта, — это форма валюты, которая использует технологию шифрования для обеспечения безопасности и конфиденциальности. Она использует принципы криптографии для шифрования транзакций и обеспечения безопасности транзакций.
  • В криптовалютных транзакциях есть два ключевых ключа, а именно открытый ключ и закрытый ключ. Это пара ключей, сгенерированных с помощью математических операций. Поскольку эти два ключа являются парой и не взаимозаменяемы, только человек с закрытым ключом может расшифровать информацию, зашифрованную открытым ключом.
  • Открытый ключ — это адрес, используемый для получения валюты, который является общедоступным, и любой может перевести валюту на счет через этот адрес. Закрытый ключ должен храниться в секрете, потому что он используется для подписи транзакций, и только человек с закрытым ключом может подписать транзакцию, тем самым подтверждая подлинность транзакции.
  • Принцип, лежащий в основе открытых и закрытых ключей, — это асимметричная криптография. Асимметричная криптография — это тип теории криптографии. Принцип асимметричной криптографии основан на математическом алгоритме, называемом алгоритмом асимметричного шифрования. Алгоритм асимметричного шифрования используется для генерации пары открытого и закрытого ключей, и эти два ключа не взаимозаменяемы.
  • Принцип алгоритма асимметричного шифрования основан на математической концепции, называемой односторонней функцией. Эта функция может отображать блок данных в другой блок данных, и это отображение необратимо. Например, предположим, что есть функция f, которая может отображать блок данных x в другой блок данных y. Характеристика этой функции заключается в том, что значение x не может быть выведено из y. То есть, если мы знаем значение y, мы все равно не можем определить значение x.
• Системой, используемой для достижения децентрализации, является блокчейн. Блокчейн — это технология распределенной базы данных, используемая для записи транзакций цифровой валюты или других форм данных. Он обеспечивает безопасность и целостность данных путем разделения данных на блоки и связывания этих блоков вместе.
• Блок — это базовая единица блокчейна. Это структура данных, используемая для хранения набора упорядоченной информации о транзакциях. Каждый блок содержит хеш-значение для представления целостности содержимого блока. Блок также содержит ссылку на предыдущий блок для соединения его с другими блоками.
• Хеш-значение блока обычно состоит из содержимого блока и хеш-значения предыдущего блока и получается с помощью операции хеш-функции. Хеш-операция — это математическая операция, которая может отображать данные любой длины в хеш-значение фиксированной длины.
  • Например, предположим, что есть блок с содержимым «Hello world», а хеш-значение предыдущего блока — «abc123». Тогда мы можем соединить эти два значения вместе, чтобы сформировать «Hello worldabc123», а затем выполнить операцию через хеш-функцию, чтобы получить хеш-значение блока.
• Лицо или организация, предоставляющая вычислительную мощность для системы блокчейн, называется майнером. Их работа заключается в решении сложных математических задач путем запуска специальных компьютерных программ для проверки транзакций и добавления их в блокчейн. Решение этих задач требует большой вычислительной мощности и обычно требует использования специального оборудования, такого как майнинговые машины ASIC. Майнеры обычно получают вознаграждение от системы блокчейн, которое обычно представляет собой цифровую валюту, такую как биткойн.
• Решение о том, какому майнеру поручить задачу блокчейна, обычно определяется механизмом консенсуса системы блокчейн. Для системы блокчейн механизм консенсуса — это метод, используемый для определения законности транзакций в блокчейне и решения о том, как добавлять новые блоки в блокчейн. Разные системы блокчейн могут использовать разные механизмы консенсуса.
  • Например, Биткойн использует механизм консенсуса Proof of Work (PoW). В рамках этого механизма майнерам необходимо проверять транзакции, решая математические задачи. Майнеры обычно решают, кто может проверять транзакции и добавлять новые блоки в блокчейн, посредством конкуренции. Майнеры попытаются решить проблему и отправить решение другим узлам. Узлы проверят, правильно ли решение, и если оно правильно, они примут решение и добавят новый блок в блокчейн. Когда майнеры завершат проверку, они получат вознаграждение в биткойнах.
• Помимо POW, распространенные механизмы консенсуса блокчейна также включают Proof of Stake (PoS), Proof of Work with Weight и Proof of Contribution и т. д.

  • Proof of Stake (PoS): это новый тип механизма консенсуса, который не требует от майнеров проверки транзакций путем решения математических задач. Вместо этого он определяет, кто может проверять транзакции и добавлять новые блоки в блокчейн, на основе количества токенов, которыми владеет майнер. Этот метод более экологичен, чем Proof of Work, поскольку он не требует большой вычислительной мощности. Но у него также есть некоторые недостатки, такие как риск олигополии (то есть несколько человек контролируют большую часть токенов).

  • Proof of Work with Weight — это вариант механизма консенсуса Proof of Work (PoW). Он добавляет параметр веса к исходному механизму консенсуса Proof of Work для повышения эффективности системы.

    В традиционном механизме консенсуса Proof of Work майнеры проверяют транзакции, решая математические задачи. Эти задачи обычно требуют больших вычислительных ресурсов для решения. Это означает, что майнерам необходимо иметь высокопроизводительное вычислительное оборудование для эффективного участия в майнинге.

    Чтобы повысить эффективность системы, механизм консенсуса Proof of Work with Weight вводит параметр веса. Этот параметр используется для представления вычислительной мощности майнера, то есть того, сколько вычислительных ресурсов есть у майнера. Когда майнер хочет проверить транзакцию, система определит сложность задачи на основе значения веса майнера. Если значение веса майнера высокое, сложность задачи будет выше; если значение веса майнера низкое, сложность задачи будет ниже. Таким образом, система может распределять задачи на основе фактической вычислительной мощности майнера, избегая траты вычислительных ресурсов.

    Механизм консенсуса Proof of Work with Weight обычно может повысить эффективность системы. Но у него также есть некоторые проблемы, например, майнеры могут обмануть систему, чтобы увеличить свои значения веса и получить больше вознаграждений. Поэтому механизм консенсуса Proof of Work with Weight также требует соответствующих мер для предотвращения мошенничества.

  • Proof of Contribution — это механизм консенсуса, используемый для определения того, какие майнеры могут участвовать в майнинге и получать соответствующие вознаграждения.

    В механизме консенсуса Proof of Contribution майнерам необходимо предоставлять системе пространство для хранения и пропускную способность в качестве вклада. Система определит значение веса майнера на основе суммы вклада майнера и умножит значение веса на сложность, чтобы получить «вычислительную мощность» майнера. Когда майнер хочет участвовать в майнинге, система определит сложность майнинга на основе вычислительной мощности майнера. Майнеры могут получать вознаграждение, решая задачи. Механизм консенсуса Proof of Contribution может обеспечить надежность и безопасность системы и может эффективно стимулировать майнеров предоставлять системе больше ресурсов. Но у него также есть некоторые проблемы, например, майнеры могут обмануть систему, чтобы увеличить свои значения веса, или получить неправомерные выгоды другими способами. Поэтому механизм консенсуса Proof of Contribution также требует соответствующих мер для предотвращения мошенничества.

Опубликовано: 10 дек. 2022 г. · Изменено: 11 дек. 2025 г.