Kryptoala on muuttunut paljon Bitcoin-verkon ensimmäisen lohkoketjutransaktion jälkeen. Tunnettujen työntodiste- ja varantotodistealgoritmien ohella ehdotettiin muita konsensusmekanismeja, joissa on vaihtoehtoisia menetelmiä konsensuksen saavuttamiseksi lohkoketjujärjestelmässä.
Bitcoinin käyttämä työntodistekonsensusalgoritmi (PoW) on luotettavin ja turvallisin olemassa oleva algoritmi. Se ei kuitenkaan ole kovin skaalautuva. Bitcoinilla, samoin kuin muilla PoW-pohjaisilla lohkoketjuilla, on rajallinen suorituskyky sekunnissa käsiteltyjen transaktioiden (TPS) suhteen. Tällainen rajoitus liittyy siihen, että Bitcoin luottaa hajautettuun solmuverkkoon, jonka on päästävä yksimielisyyteen ja sovittava lohkoketjun nykyisistä tiloista. Tämä tarkoittaa, että ennen kuin uusi transaktiolohko vahvistetaan, useimpien verkkosolmujen on tarkistettava ja hyväksyttävä se. Siksi Bitcoinin hajautettu puoli ei ainoastaan tarjoa turvallista ja luotettavaa talousjärjestelmää, vaan se myös rajoittaa sen potentiaalia skaalautua suurempaan mittakaavaan.
Mitä tulee transaktioiden määrään sekunnissa, varantotodistelohkoketjut (PoS) tarjoavat yleensä paremman suorituskyvyn kuin Bitcoin. Ero ei kuitenkaan ole niin merkittävä, ja PoS-verkot eivät todellakaan ole onnistuneet ratkaisemaan skaalautuvuusongelmaa.
Tässä yhteydessä Proof of Authority -mallia toteutetaan parhaillaan tehokkaampana vaihtoehtona, koska se pystyy käsittelemään useampia transaktioita sekunnissa.
Mikä on Proof of Authority?
Proof of Authority (PoA) on maineeseen perustuva konsensusalgoritmi, joka esittelee käytännöllisen ja tehokkaan ratkaisun lohkoketjuverkoille (erityisesti yksityisille). Termiä ehdotti vuonna 2017 Ethereumin perustaja ja entinen teknologiajohtaja Gavin Wood.
PoA-konsensusalgoritmi hyödyntää identiteettien arvoa, mikä tarkoittaa, että lohkojen vahvistajat eivät steikkaa kolikoita, vaan oman maineensa. Siksi PoA-lohkoketjut on suojattu vahvistussolmuilla, jotka valitaan sattumanvaraisesti luotettaviksi yksiköiksi.
Proof of Authority -malli perustuu rajoitettuun määrään lohkovahvistajia, ja tämä tekee siitä erittäin skaalautuvan järjestelmän. Järjestelmän moderaattoreina toimivat ennalta hyväksytyt osallistujat tarkistavat lohkot ja transaktiot.
PoA-konsensusalgoritmia voidaan soveltaa erilaisissa skenaarioissa, ja sitä pidetään hyödyllisenä vaihtoehtona logistisiin sovelluksiin. Esimerkiksi toimitusketjujen osalta PoA:ta pidetään tehokkaana ja kohtuullisena ratkaisuna.
Proof of Authority -mallin avulla yritykset voivat säilyttää yksityisyytensä hyödyntäen samalla lohkoketjutekniikan etuja. Microsoft Azure on toinen esimerkki, jossa PoA-mallia ollaan ottamassa käyttöön. Azure-alusta tarjoaa ratkaisuja yksityisiin verkkoihin järjestelmällä, joka ei vaadi natiivivaluuttaa, kuten Etheriumin "gas-maksuja", koska prosessiin ei liity louhintaa eikä steikkausta.
Proof of Authority vs. varantotodiste
Jotkut pitävät PoA:ta muokattuna versiona PoS:tä, joka hyödyntää identiteettiä kolikoiden sijaan. Useimpien lohkoketjuverkkojen hajautetun luonteen vuoksi PoS ei aina sovellu tietyille yrityksille ja yhtiöille. Sitä vastoin PoA-järjestelmät voivat tarjota paremman ratkaisun yksityisille lohkoketjuille, koska sen suorituskyky on huomattavasti parempi.
Edellytykset Proof of Authority -konsensukselle
Vaikka olosuhteet voivat vaihdella järjestelmästä toiseen, PoA-konsensusalgoritmi on yleensä riippuvainen seuraavista:
Voimassa olevat ja luotettavat identiteetit: vahvistajien on vahvistettava todellinen henkilöllisyytensä.
Vaikeus tulla vahvistajaksi: ehdokkaan on oltava valmis sijoittamaan rahaa ja asettamaan maineensa vaakalaudalle. Vaikea prosessi vähentää kyseenalaisten vahvistajien valinnan riskiä ja kannustaa pitkäaikaiseen sitoutumiseen.
Vahvistajien hyväksynnän standardi: vahvistajien valintamenetelmän on oltava sama kaikille ehdokkaille.
Mainemekanismin ydin on vahvistajan identiteetin takana oleva varmuus. Tämä ei voi olla helppo prosessi eikä sellainen, josta olisi helppo luopua. Sen on kyettävä kitkemään huonot toimijat pois. Lopuksi sen varmistaminen, että kaikki vahvistajat käyvät läpi saman menettelyn, takaa järjestelmän eheyden ja luotettavuuden.
Rajoitukset
Yksi PoA-mekanismiin liittyvistä piirteistä on se, ettei se perustu hajauttamisen idealle. Joten voidaan sanoa, että tämä konsensusalgoritmin malli on vain pyrkimys tehdä keskitetyistä järjestelmistä tehokkaampia. Vaikka tämä tekee PoA:sta houkuttelevan ratkaisun suurille yrityksille, joilla on logistisia tarpeita, se herättää jonkin verran epäröintiä – etenkin kryptovaluuttojen alalla. PoA-järjestelmät voivat käsitellä suuria määriä transaktioita, mutta muuttumattomuuden näkökohta voidaan kyseenalaistaa, koska näitä järjestelmiä on helppoa sensuroida ja niissä on helppoa ottaa käyttöön mustia listoja.
Toinen yleinen kritiikki on, että PoA-vahvistajien identiteetti on kaikkien nähtävillä. Argumentti tätä vastaan on, että vain vakiintuneet osallistuja, jotka pystyvät pysymään tässä asemassa, pyrkivät tulemaan vahvistajiksi (julkisesti tunnettuina osallistujina). Silti vahvistajien identiteetin tunteminen voi mahdollisesti johtaa kolmannen osapuolen manipulointiin. Esimerkiksi, jos kilpailija haluaa häiritä PoA-pohjaista verkkoa, hän voi yrittää saada julkisesti tunnetut vahvistajat toimimaan epärehellisesti vaarantaakseen järjestelmän sisältäpäin.
PoW:lla, PoS:llä tai PoA:lla on kaikilla omat ainutlaatuiset hyvät ja huonot puolensa. Hajauttamista arvostetaan tunnetusti kryptoyhteisössä ja konsensusmekanismina PoA uhraa hajauttamisen saavuttaakseen paremman suorituskyvyn ja skaalautuvuuden. PoA-järjestelmien luontaiset piirteet ovat jyrkkä kontrasti sille, miten lohkoketjut ovat toimineet tähän mennessä. Silti PoA tarjoaa mielenkiintoisen lähestymistavan, eikä sitä voida sivuuttaa nousevana lohkoketjuratkaisuna, joka voi sopia hyvin yksityisiin lohkoketjusovelluksiin.