区块链中使用的算法和协议

区块链中几乎没有任何组件比算法和协议更重要。对两者来说，更明确的说法是“它们是区块链的引擎”。当比特币在 2009 年被引入世界时，共识协议之类的术语在公众中变得更加普遍。这是去中心化系统可以就运行流程达成一致的唯一方式。

关键术语的定义

首先，什么是算法？什么是协议？算法是指在解决计算等问题的过程中要遵循的一组规则或过程。它们主要适用于但不限于计算机。

另一方面，协议是管理某事实施的既定程序或规则系统。反过来，共识协议旨在管理区块链在任何给定时间应包含的内容。最重要的是要确定的块是否是网络中所有节点都同意的块。术语共识协议和共识算法可以互换使用。

正如已经建立的那样，共识协议在确定将哪些块添加到区块链中起着关键作用。区块链网络中的所有节点通过协议进行的这种确定被称为验证交易的网络。

该过程对于作为分散分类账系统运行的区块链来说是必不可少的。这也是确保区块链完整性的原因，使得参与者很难欺骗或破解系统。必须击败 51% 攻击规则才能更改区块并欺骗系统。这是极不可能的，尤其是对于任何主要的区块链网络，因为一个人必须一次控制数千个计算机节点。然而，这并非不可能。

然而，那里没有统一的共识协议。多年来，空间本身已经取得了巨大的创新和变化。每个新的共识协议都赋予了区块链自己的特性，有时甚至比以前的区块链系统更具优势。边缘之间的关键是区块链如何解决 51% 攻击漏洞或如何提高交易速度。以下是两种主要类型的共识协议。

工作证明共识协议是第一个在区块链中使用的协议，已经在比特币和莱特币等第一个区块链中使用该协议通过计算哈希值来验证交易。

为了计算哈希值，矿工必须解决一个困难的密码难题。在哈希值中找到一定数量的尾随零是该过程的目标。在散列函数中生成具有指定数量的尾随零的散列值的数字称为随机数。

共识协议是为无需许可的公共分类账设计的。为了达成共识，系统中节点的计算能力被用来解决密码难题并生成哈希值。

块是线性排列的，每个块代表一组交易。区块中的每笔交易都使用每个用户的私钥和公钥进行验证和数字签名。

PoW 对功率的要求非常高。例如，开采比特币的过程比阿根廷共和国消耗更多的电力。相比之下，其他较新的协议耗电更少。

权益证明协议也是区块链中最古老的协议之一。以太坊是第二大区块链，标志着选择该协议的顶级玩家的出现。

与工作量证明不同，矿工不会生成哈希值。为了验证交易，每个矿工都会被分配一个区块。反过来，他们必须留出其加密资产的特定部分来开始验证。该过程称为质押，因此称为权益证明。成功验证交易后，矿工将获得他们之前质押的加密货币以及交易费用。

进行验证的矿工是根据他们在区块链网络中的经济利益来选择的。通过这样做，该协议可以分散采矿中心，并为区块链中的每个参与者提供质押机会。过度用电是有限度的。

PoS 增加了安全漏洞。与 PoW 中的 50% 相比，攻击者需要控制超过 51% 的所有节点。也有可能发生贿赂攻击。攻击者可能会逆转受害者的交易，然后贿赂攻击者以验证交易。

虽然共识协议是区块链中协议和算法的主要应用，但还有其他用例。首先是进行交易时。加密交易算法使用自动交易指令执行交易订单。这些指令是预编程的，旨在考虑时间、交易量和价格等重要变量。

算法的另一种用途是智能合约的形式。它们是两方之间的自动执行合约，直接写入程序代码。它们在去中心化金融领域是不可或缺的，而去中心化金融领域恰好是目前区块链中最具活力的领域。它负责创建代币及其全面创新，例如不可替代代币 (NFT)

算法和协议可能是加密货币最重要的方面。它们构成了最基本的区块链操作的支柱。

通过共识协议，算法和协议决定了大型去中心化节点网络如何验证交易。它们提高了区块链本身的安全性并使其防篡改。两个主要的共识协议，工作证明和股权证明都得到了很好的解释。还有更多，例如空间证明、经过时间证明等。

交易算法和智能合约代表了算法对区块链至关重要的其他方式。这些知识对于任何对区块链技术感兴趣的人都至关重要。

来源：https://crypto.news/algorithms-and-protocols-as-used-in-blockchain/