Механизмы консенсуса
Последнее обновление страницы: 23 февраля 2026 г.
Термин 'механизм консенсуса' часто используется в разговорной речи для обозначения 'proof-of-stake', 'proof-of-work' или 'proof-of-authority' протоколов. Однако это всего лишь компоненты в механизмах консенсуса, которые защищают от . Механизмы консенсуса - это полный набор идей, протоколов и стимулов, позволяющих распределённому набору узлов договариваться о состоянии блокчейна.
Предварительные условия
Для лучшего понимания этой страницы мы рекомендуем вам сначала прочитать введение в Ethereum.
Что такое консенсус?
Под консенсусом мы подразумеваем достижение общего согласия. Рассмотрим группу людей, идущих в кино. Если нет разногласия по предлагаемому выбору фильма, то консенсус достигнут. Если есть разногласия, то группа должна иметь способ для решения, какой фильм смотреть. В крайних случаях группа в конце концов разделится.
Что касается блокчейна Ethereum, этот процесс формализован, и достижение консенсуса означает, что не менее 66 % узлов в сети согласны с глобальным состоянием сети.
Что такое механизм консенсуса?
Термин механизм консенсуса относится ко всему стеку протоколов, стимулам и идеям, позволяющим сети узлов согласовывать состояние блокчейна.
Ethereum использует механизм консенсуса, основанный на proof-of-stake, который является следствием своей криптовалютной экономической безопасности от набора вознаграждений и штрафов, применяемых к капиталу, закрытому для дольщиков. Эта структура стимулов поощряет отдельных дольщиков быть честными валидаторами, наказывает тех, кто ими не является, и значительно усложняет атаку на сеть.
Кроме этого, имеется протокол, который управляет процессом выбора честных валидаторов для предложения или валидации блоков, обработки транзакций и голосования за главу цепочки. В редких ситуациях, когда несколько блоков находится в одном и том же положении вблизи главы цепочки, применяется механизм выбора ветки, который выбирает блоки, составляющие "самую тяжелую" цепочку по результатам измерений ряда валидаторов, голосовавших за блоки с учетом их баланса эфира.
Некоторые концепции, явно не определенные в коде, важны для консенсуса, например, дополнительная безопасность, обеспечиваемая потенциальной внеполосной социальной координацией, в виде последней линии защиты от атак на сеть.
Эти компоненты вместе образуют механизм консенсуса.
Типы механизмов консенсуса
Доказательство работы
Подобно Биткоину, Ethereum когда-то использовал протокол консенсуса, основанный на доказательстве работы (PoW).
Создание блока
Майнеры соревнуются за создание новых блоков, заполненных обработанными транзакциями. Победитель делится новым блоком с остальной сетью и зарабатывает свежевыпущенные ETH. Гонка выиграна компьютером, который способен всех быстрее решить математическую головоломку. Это порождает криптографическую связь между текущим блоком и предыдущим блоком. Решение этой задачи — это и есть работа в системе с доказательством работы. Затем каноническая цепочка определяется правилом выбора форка, выбирающим набор блоков, для майнинга которых было проделано больше всего работы.
Безопасность
Сеть защищена тем, что вам понадобится 51 % вычислительной мощности сети для компрометации цепочки. Это потребует огромных инвестиций в оборудование и энергию. Вероятно, придется потратить больше, чем удастся получить.
Подробнее о доказательстве работы
Доказательство владения
Сейчас Ethereum использует протокол консенсуса, основанный на доказательстве владения (PoS).
Создание блока
Валидаторы создают блоки. Один валидатор, выбранный случайным образом в каждом слоте в качестве предлагающего блоков. Их консенсусные клиенты требуют объединения транзакций в 'исполняемую полезную нагрузку' от своего парного клиента исполнения. Они оборачивают ”полезную нагрузку на выполнение" в согласованные данные, чтобы сформировать блок, который они отправляют другим узлам сети Ethereum. Производство этого блока награждается в ETH. В редких случаях, когда в одном слоте имеется несколько возможных блоков-кандидатов или если узлы получают информацию о блоке в разное время, алгоритм выбора вилки выбирает блок, который образует цепочку с наибольшим весом подтверждения (где вес - это количество валидаторов, масштабированное по их балансу ETH).
Безопасность
A proof-of-stake system is secure crypto-economically because an attacker attempting to take control of the chain must destroy a massive amount of ETH. Система вознаграждений побуждает отдельных игроков вести себя честно, а штрафы не позволяют действовать злонамеренно.
Подробнее о доказательстве владения
Визуальное руководство
Узнайте больше о различных типах механизмов консенсуса, используемых в Ethereum:
Устойчивость к атаке Сибиллы и выбор цепи
Доказательство работы(PoW) и доказательство владения(PoS) не являются протоколами консенсуса, но они часто называются ими для простоты восприятия. На самом деле они являются механизмами сопротивления атаке Сибиллы и селекторами авторов блоков. Они позволяют решить, кто является автором последнего блока. Другой важнейший компонент это алгоритм выбора цепочки (выбора ветвления), позволяющий узлам выбрать последний корректный блок в цепи, в которой существует несколько блоков в одной позиции.
Устойчивость к атаке Сибиллы показывает, насколько хорошо протокол противостоит атаке Сибиллы. Устойчивость к этому типу атак имеет важное значение для децентрализованного блокчейна и позволяет майнерам и валидаторам получать одинаковое вознаграждение в зависимости от вложенных ресурсов. Доказательство работы и доказательство владения защищают от этого, заставляя пользователей тратить много энергии или вносить большой залог. Эти средства защиты являются экономическим сдерживающим фактором для атак Сибиллы.
Правило выбора цепи используется, чтобы решить, какая цепь является "правильной". Биткоин использует правильно "самой длинной цепи", которое означает что самая длинная цепочка в сети будет принята за действительную и остальные узлы будут обрабатывать её. Для цепей с доказательством работы самая длинная цепочка определяется общей совокупной сложностью выполненной работы. Эфириум, так же использует правило самой длинной цепи. Однако сейчас, Эфириум перешёл на доказательство владения(PoS) и принял обновленный алгоритм ветвления выбора, который измеряет "вес" цепи. Вес - это сумма голосов валидаторов, которая выражается в размере их владения токенами Ethereum(Eth).
Ethereum использует механизм консенсуса, известный как Gasper, который сочетает доказательство владения Casper FFG (opens in a new tab) с правилом выбора форка GHOST (opens in a new tab).
Дополнительные материалы
- Что такое алгоритм консенсуса в блокчейне? (opens in a new tab)
- Что такое консенсус Накамото? Полное руководство для начинающих (opens in a new tab)
- Как работает Casper? (opens in a new tab)
- О безопасности и производительности блокчейнов с доказательством работы (opens in a new tab)
- Византийская ошибка (opens in a new tab)
Знаете ресурс сообщества, который вам пригодился? Измените эту страницу и добавьте его!