Her blokzincirin bir konsensus algoritması var. Peki farkları ne?
Blokzincirlerin en önemli yapıtaşlarından biri ve güvenilir olmalarının temel yapıtaşlarından biri “consensus algorithms” yani konsensus algoritmalarıdır. Konsensus algoritmaları blokzinciri oluşturan ve işler kılan paydaşların blokzincirin durumu diğer bir deyişle işlemlerin doğruluğu ve güvenilirliği hakkındaki fikirbirliğini ifade eden protokollerdir.
Temelde kanıtlama veya oylama başlıkları altında toplanabilseler de her bir konsensus protokolünün avantajı ve dezavantajı olduğu ve her biri farklı sorun veya sorunları daha iyi çözdüğü için çeşitlidir. Zaman ilerledikçe de gelişim göstermektedirler. Şu an itibariyle 30'un üzerinde konsensus algoritması var fakat biz şimdi bunlardan en önemlilerine bir göz atalım:
1. Proof of Work (PoW)
Satoshi Nakamoto tarafından ortaya atılan ilk konsensus algoritmasıdır ve bitconinin temelini oluşturur.
Blokzincir madencileri yeni blok eklemek için kompleks ( kimseye bir faydası olmayan) bir problemi çözmeye çalışırlar. Altında yatan amaç madenciler zor bir problemi çözmeye ve bunun için enerji harcamaya çalışsınlar ki sisteme bir zarar vermesinler. Tabii bu da ödül için yapsınlar. Bazen blokzincir sıradaki problem (blok çözümü) birden farklı madenci tarafından aynı anda çözüldüğü için dallanabilir bu durumda da çoğunluk oluşmasına göre en uzun zincir geçerli olur. Bu da sistemin doğru çalışması için madencilerin en az yarısının dürüst madenciler olmasını gerekli kılar. Hatta bu amaçla çoğunluğu kimse ele geçirmesin diye miner pooling firmaları arasında çoğunluğu kimsenin ele geçirmemesi için anlaşmalar yapılmaktadır.
İyi tarafları: Güvenilirdir ve 2009'dan beri hiç kırılmamıştır.
Kötü tarafları: Yavaştır, enerji tüketimi miktarı nedeniyle tam bir çevre düşmanıdır, ölçeklenebilir değildir.
2. Proof of Stake
Bu algoritmada madencilik yerine sistemde coinlerin (stake)'e sahip olmak konsensusun oluşmasına imkan verir. Örneğin tüm coinlerin %20'si elinizde ise bir sonraki bloğu doğrulama şansınız %20'dir. Daha çok payı olanların sistemi bozma ihtimalinin düşeceği öngörüsü hakimdir ayrıca bloğun seyrini değiştirecek %51 saldırısı maliyeti de oldukça yüksektir. Bir dezavantajı ise stake holder'ların yani coin sahiplerinin birden fazla alternatif blok için oy vermesinin önünde bir engel olmamasıdır. Bitcoine temel olan Pow'de ise iki alternatif zincir dallanmasına birden aynı anda oy veremezsiniz. Bunu çözmek için oy verme hakkını kötüye kullananları cezalandıracak yani onlara para kaybettirecek algoritmalar geliştirilir.
3. Deleyed Prof of Work
Bu konsensus metodu ikili bir blokzincir yapısı kullanır. Birincinin konsensusu ile oluşan bloklar ikincinin blokzincirine blok oluşturur. Bu iki blokzincirde iki farklı konsensensus protokolü kulanılabilir, birinde PoW ikincide PoW gibi. Böylelikle daha güvenli bir blokzincir oluşturulur. Komodo bu yöntemi kullanmaktadır.
4. Delegated Proof of Stake (DpoS)
Bu yöntemde paydaşlar kendilerine lider seçerek yerlerineoy verilmesine imkan verebilir. Bu da protokolü hızlandırır. Liderle ilgili bir soruna karşı örneğin EOS'ta 21 gözlemci hazır bulundurulur ve olası bir lider sorununda (erişim, kötüye kullanım vs.) hemen lider gözlemcilerden biriyle değiştirilir. Gözlemcilere de verilen her oy için bir miktar ücret ödenir. ROS dışında BitShares, Steemit, EOS, Lisk, Ark 'da bu yöntemi kullanmaktadır.
Iyi tarafları:Hızlıdır (Örneğin EOS'ta bir blok zamanı 0.5 sn), enerji tüketimi azdır.
Kötü tarafları: Bir miktar merkezidir, ve yüksek payı olan katılımcılar onaylayıcı olarak kendisine oy verebilir.
5.Proof of Authority (PoA)
Bu yöntemde onaylayıcılar kimlikleri açıkça bilinen, güvenilirliği belirli standart koşullara göre belirlenen paydaşlardır. Bu paydaşlar onaylayıcı hakkını kaybetmemek için sistemlerinin güvenliği için titizlik gösterirler. Örnek POA.Network, Ethereum Kovan testnet, VeChain.
Iyi tarafları:Hızlıdır, Enerji tüketimi azdır.
Kötü tarafları: Bir miktar merkezidir, bunlar topluma açık olan blokzincirler tarafından da kullanılabilir ama daha çok özel/izinli (permissoned) blokzincirler tarafından tercih edilir.
6. Proof of Weight
Algorant konsensus modeline göre oluşturulmuş farklı konsensus modelleridir. Genel anlamda nasıl ki PoS'de daha çok payı olan daha fazla bir sonraki bloğu onaylama şansına sahipse bu yöntemde de farklı, esnek sayıda kıstas veya kıstaslar ile bu ağrılık yeniden tanımlanır. Algorant bu modeli kullanmaktadır.
Iyi tarafları:Enerji tüketimi azdır. Yüksek seviyede ölçeklenebilir ve özelleştirilebilir.
Kötü tarafları: Pek fazla özendiriciliği yoktur.
7. Proof of Reputation (PoR)
Bu model paydaşın ağı güvenli tutmakta ne kadar iyi bir üne sahip olduğu temeline dayanır. Daha büyük şirketler daha küçüklerine göre veya bireylere göre kaybedecekleri daha fazla olur mantığı ile daha fazla seçilme eğilimindedir. Özetle seçim teknik değildir bu yüzden de sadece özel blokzincirler tarafından kullanılır. Örnek GoChain
8. Byzantine Fault Tolerance
Bu yöntem genellikle Bizanslı generaller ile açıklanan dağıtık bilgi işlemdir (distributed computing). Sorun şudur: Bizans ordusunun birkaç Bizans generali kendine bağlı askerlerle bir şehri kuşatmıştır. Saldırıp saldırmayacaklarına hep birlikte karar vermelidirler. Bazı generaller başkaları olmadan saldırırsa, kuşatmaları yenilgi ile sonuçlanacaktır. Generallerin arasında mesafe olduğundan iletişim kurmak için birbirlerine mesajlar iletmek zorundadır.
Farklı kripto para birimleri fikir birliğine varmak için bu protokolü, her birinin kendi artıları ve eksileri olan farklı versiyonlar şeklinde kullanır:
Practical Bzyantine Fault Tolerence: Önceden seçilmiş generallerin hareketi ile fikirbirliği temellidir.
Hızlıdır ama merkezidir ve önceden seçilmişlik (permissioned) blokzincirin çömek istediği sorunlar ile bir anlamda çelişmektedir. Blokzincirin çıkış noktası ayrıcalıklar, kabuller değil tam tersi anonimlik, eşitliklikler olmalıdır. Hyperledger Fabric bu yöntemi kullanır.
Federated Bzyantine Agreement: Bu yöntemde her bir Bizans generali kendi blokzincir mesajlaşmasını yöneterek en son fikirbirliğine varırlar. Stellar ve Ripple bu yönemi kullanır.
9. Delegated Byzantine Fault Tolerance
Bu yöntemde vekaleten oylama yoluyla büyük ölçekli katılım sağlanan Delege edilmiş Bizans Hata Toleransı yöntemi denir. Örneğin NEO tokeninin sahibi oy vererek desteklediği vekili seçebilir. Seçilen vekil grubu, bu algoritma aracılığıyla bir konsensusa ulaşır ve yeni bloklar oluşturur. NEO ağında oylama sürekli ve gerçek zamanlı olarak devam eder.
Bir blok oluşturmak için yaklaşık 15 ila 20 saniye süren NEO dBFT konsensüs mekanizmasında, işlem hacmi yaklaşık 1000 TPS'ye kadar çıkabilir, bu da açık zincirler arasında iyi bir performanstır. Uygun optimizasyon le, 10.000 TPS'ye ulaşma potansiyeli vardır, bu da büyük ölçekli ticari uygulamaları desteklemesine izin verir.