กลไก Pure Proof-of-Stake (PPoS) ของ Algorand ถือเป็นการแตกต่างที่สำคัญจากระบบ Proof-of-Stake (PoS) และ Proof-of-Work (PoW) แบบดั้งเดิม ในระบบ PoS ทั่วไป ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะถูกเลือกตามจำนวนสกุลเงินดิจิทัลที่พวกเขาถืออยู่ และยินดีที่จะ 'เดิมพัน' หรือล็อคไว้เป็นหลักประกัน บางครั้งสิ่งนี้อาจนำไปสู่การรวมศูนย์ เนื่องจากผู้ที่มีการถือครองที่มีนัยสำคัญมากกว่ามีโอกาสสูงที่จะถูกเลือกให้เป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ในทางตรงกันข้าม ระบบ PoW เช่นเดียวกับ Bitcoin ต้องการการไขปริศนาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน ซึ่งต้องใช้พลังและพลังงานในการคำนวณอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม PPoS ของ Algorand ทำให้กระบวนการนี้เป็นประชาธิปไตยโดยอนุญาตให้ผู้ถือโทเค็นดั้งเดิม Algo ทุกคนมีส่วนร่วมในกระบวนการฉันทามติ โดยไม่คำนึงถึงขนาดการถือครองของพวกเขา การรวมกลุ่มนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโอกาสในการได้รับเลือกให้เสนอบล็อกหรือการลงคะแนนเสียงจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งฐานผู้ใช้ แทนที่จะกระจุกตัวอยู่ในกลุ่มไม่กี่รายที่มีการถือครองจำนวนมากหรือทรัพยากรการคำนวณจำนวนมาก
กลไก PPoS ของ Algorand มีส่วนสำคัญอย่างมากต่อปริมาณธุรกรรม (TPS) และประสิทธิภาพของเครือข่ายที่สูง ในระบบนี้ กระบวนการตรวจสอบความถูกต้องและการเพิ่มบล็อกได้รับการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากไม่ต้องการการคำนวณที่เข้มข้นตามแบบฉบับของระบบ PoW จึงสามารถประมวลผลและเพิ่มบล็อกลงในบล็อกเชนได้เร็วยิ่งขึ้นมาก ประสิทธิภาพนี้แปลมาจากความสามารถของ Algorand ในการจัดการธุรกรรมจำนวนมากต่อวินาที ทำให้เป็นแพลตฟอร์มบล็อกเชนที่ปรับขนาดได้สูง
นอกจากนี้ ลักษณะที่ไม่ซับซ้อนของกลไกฉันทามติ PPoS ซึ่งไม่ต้องการเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องในการคำนวณที่ใช้พลังงานสูง ช่วยให้การประมวลผลธุรกรรมรวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ประสิทธิภาพนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการยืนยันอย่างรวดเร็ว เช่น ธุรกรรมทางการเงินหรือแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจที่ทำงานแบบเรียลไทม์
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ PPoS ของ Algorand ถือเป็นหนึ่งในคุณประโยชน์ที่โดดเด่นที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางตรงกันข้ามกับกลไก PoW ที่ใช้พลังงานมาก PPoS ไม่ต้องการเครื่องมือตรวจสอบเพื่อไขปริศนาการเข้ารหัสที่ซับซ้อน ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้พลังงานไฟฟ้าและฮาร์ดแวร์พิเศษจำนวนมาก เป็นผลให้บล็อกเชนของ Algorand ทำงานโดยปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลงมาก ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเทคโนโลยีบล็อกเชนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
แนวทางที่ยั่งยืนนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวมของบล็อกเชนเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ผู้เข้าร่วมเข้าถึงได้มากขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลงอีกด้วย ด้วยการขจัดความจำเป็นในการใช้ฮาร์ดแวร์การขุดเฉพาะทางและต้นทุนพลังงานที่สูงที่เกี่ยวข้อง ระบบ PPoS ของ Algorand เปิดโอกาสให้มีส่วนร่วมกับกลุ่มผู้ใช้ในวงกว้างขึ้น ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการกระจายอำนาจและทำให้บล็อกเชนเป็นประชาธิปไตย
โปรโตคอลข้อตกลง Byzantine ที่ใช้โดย Algorand เป็นกลไกฉันทามติที่ซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อบรรลุข้อตกลงระหว่างฝ่ายต่างๆ ที่กระจายออกไป แม้ว่าจะมีบางโหนดที่อาจกระทำการที่เป็นอันตรายหรือคาดเดาไม่ได้ก็ตาม โปรโตคอลนี้เป็นองค์ประกอบหลักของสถาปัตยกรรมบล็อกเชนของ Algorand และได้รับการถักทออย่างประณีตเข้ากับระบบ Pure Proof-of-Stake (PPoS)
แตกต่างจากกลไกฉันทามติแบบดั้งเดิมที่มักต้องใช้เสียงส่วนใหญ่มากกว่าสองในสามในการตัดสินใจ โปรโตคอลข้อตกลง Byzantine ของ Algorand มีโครงสร้างเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าเศษเสี้ยวของโหนดของเครือข่ายจะไม่ซื่อสัตย์หรือผิดพลาดก็ตาม สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านชุดของรอบและการโหวต โดยที่ผู้ใช้จะถูกสุ่มและแอบเลือกเพื่อเสนอบล็อคและโหวตให้กับพวกเขา การเลือกจะขึ้นอยู่กับสัดส่วนการถือหุ้นของผู้ใช้ในโทเค็น Algo และอยู่ภายใต้การควบคุมของ Verifiable Random Functions (VRFs) เพื่อให้มั่นใจถึงความเป็นธรรมและความไม่แน่นอนในกระบวนการคัดเลือก
ระเบียบวิธีข้อตกลง Byzantine ของ Algorand เป็นเลิศในการบรรลุฉันทามติอย่างมีประสิทธิภาพ การออกแบบช่วยให้สามารถตกลงอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับสถานะของบัญชีแยกประเภท ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาปริมาณธุรกรรมที่สูงและเครือข่ายที่ตอบสนอง ประสิทธิภาพนี้ส่วนใหญ่มาจากความสามารถของโปรโตคอลในการตรวจสอบธุรกรรมและการบล็อกอย่างรวดเร็วและปลอดภัย แม้จะอยู่ท่ามกลางการกระทำของฝ่ายตรงข้ามก็ตาม
โปรโตคอลนี้ช่วยลดผลกระทบของผู้ไม่หวังดีโดยกำหนดให้ต้องอาศัยหลักความจริงส่วนใหญ่ แทนที่จะเป็นโหนดส่วนใหญ่เพื่อให้ได้ฉันทามติ แนวทางนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเร่งกระบวนการฉันทามติเท่านั้น แต่ยังช่วยให้แน่ใจว่ายังคงมีความยืดหยุ่นต่อการโจมตีที่มีการประสานงานหรือความล้มเหลวภายในส่วนหนึ่งของเครือข่าย
โปรโตคอลข้อตกลง Byzantine มีบทบาทสำคัญในการรักษาความปลอดภัยและเสถียรภาพของเครือข่ายของ Algorand จากการออกแบบ จะป้องกันภัยคุกคามด้านความปลอดภัยต่างๆ รวมถึงการใช้จ่ายซ้ำซ้อน ความเสี่ยงจากการ Fork และการโจมตีส่วนใหญ่ การสุ่มเลือกผู้เข้าร่วมเพื่อเสนอและลงคะแนนในบล็อก ควบคู่ไปกับความลับของการเลือกนี้ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้โจมตีไม่สามารถคาดเดาหรือมีอิทธิพลต่อกระบวนการฉันทามติได้อย่างง่ายดาย
นอกจากนี้ โปรโตคอลยังช่วยรักษาเสถียรภาพของเครือข่ายโดยทำให้แน่ใจว่าสามารถเข้าถึงฉันทามติได้แม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น พาร์ติชันเครือข่ายหรือมีโหนดที่เป็นอันตราย ความยืดหยุ่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความน่าเชื่อถือและความน่าเชื่อถือของบล็อกเชน Algorand โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความปลอดภัยและเวลาให้บริการในระดับสูง
หัวใจสำคัญของบล็อกเชนของ Algorand คือการนำ Verifiable Random Function (VRF) มาใช้ VRF ของ Algorand ซึ่งซอร์สโค้ดได้รับการเผยแพร่แล้ว จะใช้คีย์ลับและค่าเพื่อสร้างเอาต์พุตแบบสุ่มเทียม พร้อมด้วยหลักฐานที่ใครๆ ก็สามารถตรวจสอบได้ ฟังก์ชันนี้คล้ายกับระบบลอตเตอรีและมีบทบาทสำคัญในกลไกฉันทามติ โดยเลือกผู้นำสำหรับข้อเสนอบล็อกและสมาชิกคณะกรรมการสำหรับการลงคะแนนเสียงในบล็อก เอาต์พุต VRF สำหรับตัวอย่างบัญชีจากการแจกแจงแบบทวินาม ซึ่งปฏิบัติต่อ Algo แต่ละตัวในบัญชีผู้ใช้ในฐานะผู้เข้าร่วมรายบุคคลในลอตเตอรีคัดเลือกอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งหมายความว่าบัญชีที่มี Algo มากกว่าจะมีโอกาสได้รับเลือกมากขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการนี้ยุติธรรมและปลอดภัย และป้องกันข้อได้เปรียบที่อาจเกิดขึ้นจากการสร้างหลายบัญชี
หากต้องการเข้าร่วมในโปรโตคอลฉันทามติ บัญชีผู้ใช้จะต้องออนไลน์และติดตั้งคีย์เฉพาะ Algorand แยกความแตกต่างระหว่างคีย์การใช้จ่าย (ใช้สำหรับธุรกรรม) และคีย์การมีส่วนร่วม (ใช้สำหรับฉันทามติ) ผู้ใช้สร้างและลงทะเบียนรหัสการเข้าร่วมตามจำนวนรอบที่กำหนด นอกจากนี้ พวกเขายังสร้างคีย์ชั่วคราวสำหรับแต่ละรอบ ซึ่งใช้ในการเซ็นข้อความแล้วลบออกหลังการใช้งาน ระบบนี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัย ทำให้มั่นใจได้ว่าโทเค็นของผู้ใช้จะยังคงปลอดภัย แม้ว่าโหนดจะถูกบุกรุกก็ตาม นอกจากนี้ ผู้ใช้ยังสร้างคีย์พิสูจน์สถานะ ซึ่ง ณ go-algorand 3.4.2 ใช้เพื่อสร้างการพิสูจน์สถานะที่ปลอดภัยหลังควอนตัม การพิสูจน์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการวิธีการตรวจสอบสถานะของบล็อคเชนด้วยการเข้ารหัสโดยไม่ต้องใช้โหนดการมีส่วนร่วมเต็มรูปแบบ
กระบวนการฉันทามติของ Algorand ประกอบด้วยสามขั้นตอน: เสนอ การลงคะแนนเสียงเบา และรับรองการลงคะแนนเสียง ในขั้นตอนข้อเสนอบล็อก บัญชีจะถูกเลือกเพื่อเสนอบล็อกใหม่ โดย VRF จะเป็นผู้กำหนดการเลือกในลักษณะลอตเตอรีแบบถ่วงน้ำหนักตามจำนวน Algos ขั้นตอนการลงคะแนนเสียงแบบนุ่มนวลจะกรองจำนวนข้อเสนอให้เหลือเพียงหนึ่งช่วง เพื่อให้มั่นใจว่ามีเพียงช่วงเดียวเท่านั้นที่ได้รับการรับรอง โหนดจะเปรียบเทียบแฮช VRF ของแต่ละข้อเสนอและเผยแพร่แฮชที่มีต่ำสุด สมาชิกคณะกรรมการซึ่งเลือกโดย VRF จะลงคะแนนเสียงแบบถ่วงน้ำหนักตาม Algos ของพวกเขา สุดท้าย ขั้นตอนการรับรองการลงคะแนนเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบข้อเสนอบล็อกที่เลือกสำหรับปัญหา และหากถูกต้อง รับรองผ่านกระบวนการลงคะแนนที่คล้ายกัน ขั้นตอนเหล่านี้ทั้งหมดได้รับการรักษาความปลอดภัยและตรวจสอบโดยใช้ VRF และคีย์การมีส่วนร่วม ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ ความปลอดภัย และการกระจายอำนาจของบล็อกเชนของ Algorand
การปักหลักเหรียญ ALGO ในเครือข่ายของ Algorand เป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมาและครอบคลุม โดยบูรณาการอย่างใกล้ชิดกับกลไกฉันทามติ Pure Proof-of-Stake (PPoS) แตกต่างจากโมเดลการปักหลักแบบดั้งเดิมที่อาจต้องใช้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องในการล็อคโทเค็นจำนวนมาก Algorand อนุญาตให้ผู้ถือโทเค็นดั้งเดิม Algo เข้าร่วมในกระบวนการฉันทามติ โดยไม่คำนึงถึงขนาดการถือครองของพวกเขา
หากต้องการเดิมพัน ALGO ผู้ใช้เพียงแค่ต้องถือโทเค็นไว้ในกระเป๋าเงินที่ออนไลน์และมีส่วนร่วมในกระบวนการฉันทามติของเครือข่าย กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องล็อคหรือแช่แข็งโทเค็น ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้จ่ายหรือโอน Algos ได้อย่างยืดหยุ่นโดยไม่มีข้อจำกัด วิธีการปักหลักนี้เชื่อมโยงโดยตรงกับความปลอดภัยของเครือข่าย ยิ่ง ALGO เดิมพันมากเท่าไร เครือข่ายก็จะปลอดภัยและกระจายอำนาจมากขึ้นเท่านั้น
ระบบการให้รางวัลการเดิมพันของ Algorand ได้รับการออกแบบมาเพื่อจูงใจให้เข้าร่วมในเครือข่าย รางวัลจะถูกแจกจ่ายให้กับผู้ถือ ALGO ทุกคนตามสัดส่วนการถือครอง ซึ่งหมายความว่าผู้เข้าร่วมทุกคนจะได้รับส่วนแบ่งของรางวัล โดยไม่คำนึงถึงจำนวนเงินเดิมพัน ระบบนี้ส่งเสริมการมีส่วนร่วมในวงกว้าง เพิ่มการกระจายอำนาจและความปลอดภัยของเครือข่าย
รางวัลจะถูกแจกจ่ายในตอนท้ายของแต่ละยุค (จำนวนบล็อคที่เฉพาะเจาะจง) เพื่อให้มั่นใจว่าผู้เข้าร่วมจะได้รับรางวัลอย่างสม่ำเสมอและคาดเดาได้ โมเดลนี้ส่งเสริมการกระจายรางวัลอย่างเท่าเทียมกัน ตรงกันข้ามกับระบบที่เฉพาะผู้ที่ร่ำรวยที่สุดหรือผู้ที่มีทรัพยากรด้านการคำนวณจำนวนมากเท่านั้นที่จะได้รับประโยชน์
โมเดลการวางเดิมพันของ Algorand มีเอกลักษณ์หลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับเครือข่ายบล็อกเชนอื่นๆ:
แนวคิดของ "การคีย์ใหม่" ใน Algorand เป็นคุณสมบัติที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่เพิ่มความยืดหยุ่นและความปลอดภัยอีกชั้นพิเศษให้กับธุรกรรมบล็อกเชน การคีย์ใหม่ทำให้ผู้ใช้ Algorand เปลี่ยนคีย์ส่วนตัวได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนที่อยู่สาธารณะ โดยพื้นฐานแล้ว หมายความว่าผู้ใช้สามารถรักษาข้อมูลประจำตัวที่สร้างขึ้นบนบล็อกเชน ซึ่งแสดงด้วยที่อยู่สาธารณะของตน ในขณะที่อัปเดตหรือเปลี่ยนแปลงคีย์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้อง
คุณลักษณะการคีย์ใหม่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในหลายวิธี ประการแรก ช่วยให้ผู้ใช้ตอบสนองต่อภัยคุกคามด้านความปลอดภัยได้อย่างรวดเร็ว หากผู้ใช้สงสัยว่าคีย์ส่วนตัวของตนถูกบุกรุก พวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องโอนทรัพย์สินไปยังบัญชีใหม่ กลไกการตอบสนองที่รวดเร็วนี้ช่วยลดช่องโหว่ในกรณีที่เกิดการละเมิดความปลอดภัยได้อย่างมาก
นอกจากนี้ การคีย์ซ้ำยังเป็นโซลูชันที่สะดวกสำหรับองค์กรหรือบุคคลที่ต้องการเปลี่ยนโปรโตคอลการจัดการคีย์หรืออัปเดตแนวปฏิบัติด้านความปลอดภัยโดยไม่กระทบต่อการดำเนินงานบล็อกเชน ตัวอย่างเช่น บริษัทสามารถเปลี่ยนไปใช้คีย์ส่วนตัวชุดใหม่ได้อย่างราบรื่น โดยเป็นส่วนหนึ่งของการอัปเดตความปลอดภัยตามปกติหรือการเปลี่ยนแปลงบุคลากร โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนที่อยู่กระเป๋าเงินและอัปเดตผู้ติดต่อหรือสัญญาอัจฉริยะที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
การคีย์ใหม่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมบัญชีและทรัพย์สินของตนได้ดียิ่งขึ้น ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรักษาความต่อเนื่องของที่อยู่สาธารณะของตนบนบล็อกเชน ในขณะที่มีความยืดหยุ่นในการเปลี่ยนคีย์ส่วนตัวที่ควบคุมการเข้าถึงที่อยู่เหล่านี้ คุณลักษณะนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่คีย์ส่วนตัวของผู้ใช้ได้รับการจัดการโดยบริการของบุคคลที่สามหรือการตั้งค่าหลายลายเซ็น ในกรณีเช่นนี้ การคีย์ซ้ำจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการจัดการคีย์ส่วนตัว โดยไม่กระทบต่อข้อมูลประจำตัวออนไลน์หรือรบกวนบริการที่เกี่ยวข้อง
นอกจากนี้ การคีย์ซ้ำยังสามารถนำมาใช้สำหรับกลยุทธ์การรักษาความปลอดภัยขั้นสูง เช่น การหมุนเวียนคีย์เป็นประจำเพื่อเพิ่มความปลอดภัย หรือการตั้งค่าระบบการจัดการคีย์แบบลำดับชั้น ซึ่งสามารถมอบหมายและหมุนเวียนคีย์ได้โดยไม่กระทบต่อลักษณะที่ปรากฏต่อสาธารณะของบัญชีบล็อกเชน
กลไก Pure Proof-of-Stake (PPoS) ของ Algorand ถือเป็นการแตกต่างที่สำคัญจากระบบ Proof-of-Stake (PoS) และ Proof-of-Work (PoW) แบบดั้งเดิม ในระบบ PoS ทั่วไป ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะถูกเลือกตามจำนวนสกุลเงินดิจิทัลที่พวกเขาถืออยู่ และยินดีที่จะ 'เดิมพัน' หรือล็อคไว้เป็นหลักประกัน บางครั้งสิ่งนี้อาจนำไปสู่การรวมศูนย์ เนื่องจากผู้ที่มีการถือครองที่มีนัยสำคัญมากกว่ามีโอกาสสูงที่จะถูกเลือกให้เป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้อง ในทางตรงกันข้าม ระบบ PoW เช่นเดียวกับ Bitcoin ต้องการการไขปริศนาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน ซึ่งต้องใช้พลังและพลังงานในการคำนวณอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม PPoS ของ Algorand ทำให้กระบวนการนี้เป็นประชาธิปไตยโดยอนุญาตให้ผู้ถือโทเค็นดั้งเดิม Algo ทุกคนมีส่วนร่วมในกระบวนการฉันทามติ โดยไม่คำนึงถึงขนาดการถือครองของพวกเขา การรวมกลุ่มนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโอกาสในการได้รับเลือกให้เสนอบล็อกหรือการลงคะแนนเสียงจะกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วทั้งฐานผู้ใช้ แทนที่จะกระจุกตัวอยู่ในกลุ่มไม่กี่รายที่มีการถือครองจำนวนมากหรือทรัพยากรการคำนวณจำนวนมาก
กลไก PPoS ของ Algorand มีส่วนสำคัญอย่างมากต่อปริมาณธุรกรรม (TPS) และประสิทธิภาพของเครือข่ายที่สูง ในระบบนี้ กระบวนการตรวจสอบความถูกต้องและการเพิ่มบล็อกได้รับการปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากไม่ต้องการการคำนวณที่เข้มข้นตามแบบฉบับของระบบ PoW จึงสามารถประมวลผลและเพิ่มบล็อกลงในบล็อกเชนได้เร็วยิ่งขึ้นมาก ประสิทธิภาพนี้แปลมาจากความสามารถของ Algorand ในการจัดการธุรกรรมจำนวนมากต่อวินาที ทำให้เป็นแพลตฟอร์มบล็อกเชนที่ปรับขนาดได้สูง
นอกจากนี้ ลักษณะที่ไม่ซับซ้อนของกลไกฉันทามติ PPoS ซึ่งไม่ต้องการเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องในการคำนวณที่ใช้พลังงานสูง ช่วยให้การประมวลผลธุรกรรมรวดเร็วและมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ประสิทธิภาพนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการยืนยันอย่างรวดเร็ว เช่น ธุรกรรมทางการเงินหรือแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจที่ทำงานแบบเรียลไทม์
ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ PPoS ของ Algorand ถือเป็นหนึ่งในคุณประโยชน์ที่โดดเด่นที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางตรงกันข้ามกับกลไก PoW ที่ใช้พลังงานมาก PPoS ไม่ต้องการเครื่องมือตรวจสอบเพื่อไขปริศนาการเข้ารหัสที่ซับซ้อน ซึ่งโดยทั่วไปต้องใช้พลังงานไฟฟ้าและฮาร์ดแวร์พิเศษจำนวนมาก เป็นผลให้บล็อกเชนของ Algorand ทำงานโดยปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลงมาก ซึ่งสอดคล้องกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเทคโนโลยีบล็อกเชนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
แนวทางที่ยั่งยืนนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวมของบล็อกเชนเท่านั้น แต่ยังช่วยให้ผู้เข้าร่วมเข้าถึงได้มากขึ้นและมีค่าใช้จ่ายน้อยลงอีกด้วย ด้วยการขจัดความจำเป็นในการใช้ฮาร์ดแวร์การขุดเฉพาะทางและต้นทุนพลังงานที่สูงที่เกี่ยวข้อง ระบบ PPoS ของ Algorand เปิดโอกาสให้มีส่วนร่วมกับกลุ่มผู้ใช้ในวงกว้างขึ้น ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการกระจายอำนาจและทำให้บล็อกเชนเป็นประชาธิปไตย
โปรโตคอลข้อตกลง Byzantine ที่ใช้โดย Algorand เป็นกลไกฉันทามติที่ซับซ้อนซึ่งออกแบบมาเพื่อบรรลุข้อตกลงระหว่างฝ่ายต่างๆ ที่กระจายออกไป แม้ว่าจะมีบางโหนดที่อาจกระทำการที่เป็นอันตรายหรือคาดเดาไม่ได้ก็ตาม โปรโตคอลนี้เป็นองค์ประกอบหลักของสถาปัตยกรรมบล็อกเชนของ Algorand และได้รับการถักทออย่างประณีตเข้ากับระบบ Pure Proof-of-Stake (PPoS)
แตกต่างจากกลไกฉันทามติแบบดั้งเดิมที่มักต้องใช้เสียงส่วนใหญ่มากกว่าสองในสามในการตัดสินใจ โปรโตคอลข้อตกลง Byzantine ของ Algorand มีโครงสร้างเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าเศษเสี้ยวของโหนดของเครือข่ายจะไม่ซื่อสัตย์หรือผิดพลาดก็ตาม สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านชุดของรอบและการโหวต โดยที่ผู้ใช้จะถูกสุ่มและแอบเลือกเพื่อเสนอบล็อคและโหวตให้กับพวกเขา การเลือกจะขึ้นอยู่กับสัดส่วนการถือหุ้นของผู้ใช้ในโทเค็น Algo และอยู่ภายใต้การควบคุมของ Verifiable Random Functions (VRFs) เพื่อให้มั่นใจถึงความเป็นธรรมและความไม่แน่นอนในกระบวนการคัดเลือก
ระเบียบวิธีข้อตกลง Byzantine ของ Algorand เป็นเลิศในการบรรลุฉันทามติอย่างมีประสิทธิภาพ การออกแบบช่วยให้สามารถตกลงอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับสถานะของบัญชีแยกประเภท ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาปริมาณธุรกรรมที่สูงและเครือข่ายที่ตอบสนอง ประสิทธิภาพนี้ส่วนใหญ่มาจากความสามารถของโปรโตคอลในการตรวจสอบธุรกรรมและการบล็อกอย่างรวดเร็วและปลอดภัย แม้จะอยู่ท่ามกลางการกระทำของฝ่ายตรงข้ามก็ตาม
โปรโตคอลนี้ช่วยลดผลกระทบของผู้ไม่หวังดีโดยกำหนดให้ต้องอาศัยหลักความจริงส่วนใหญ่ แทนที่จะเป็นโหนดส่วนใหญ่เพื่อให้ได้ฉันทามติ แนวทางนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเร่งกระบวนการฉันทามติเท่านั้น แต่ยังช่วยให้แน่ใจว่ายังคงมีความยืดหยุ่นต่อการโจมตีที่มีการประสานงานหรือความล้มเหลวภายในส่วนหนึ่งของเครือข่าย
โปรโตคอลข้อตกลง Byzantine มีบทบาทสำคัญในการรักษาความปลอดภัยและเสถียรภาพของเครือข่ายของ Algorand จากการออกแบบ จะป้องกันภัยคุกคามด้านความปลอดภัยต่างๆ รวมถึงการใช้จ่ายซ้ำซ้อน ความเสี่ยงจากการ Fork และการโจมตีส่วนใหญ่ การสุ่มเลือกผู้เข้าร่วมเพื่อเสนอและลงคะแนนในบล็อก ควบคู่ไปกับความลับของการเลือกนี้ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้โจมตีไม่สามารถคาดเดาหรือมีอิทธิพลต่อกระบวนการฉันทามติได้อย่างง่ายดาย
นอกจากนี้ โปรโตคอลยังช่วยรักษาเสถียรภาพของเครือข่ายโดยทำให้แน่ใจว่าสามารถเข้าถึงฉันทามติได้แม้ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น พาร์ติชันเครือข่ายหรือมีโหนดที่เป็นอันตราย ความยืดหยุ่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความน่าเชื่อถือและความน่าเชื่อถือของบล็อกเชน Algorand โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการความปลอดภัยและเวลาให้บริการในระดับสูง
หัวใจสำคัญของบล็อกเชนของ Algorand คือการนำ Verifiable Random Function (VRF) มาใช้ VRF ของ Algorand ซึ่งซอร์สโค้ดได้รับการเผยแพร่แล้ว จะใช้คีย์ลับและค่าเพื่อสร้างเอาต์พุตแบบสุ่มเทียม พร้อมด้วยหลักฐานที่ใครๆ ก็สามารถตรวจสอบได้ ฟังก์ชันนี้คล้ายกับระบบลอตเตอรีและมีบทบาทสำคัญในกลไกฉันทามติ โดยเลือกผู้นำสำหรับข้อเสนอบล็อกและสมาชิกคณะกรรมการสำหรับการลงคะแนนเสียงในบล็อก เอาต์พุต VRF สำหรับตัวอย่างบัญชีจากการแจกแจงแบบทวินาม ซึ่งปฏิบัติต่อ Algo แต่ละตัวในบัญชีผู้ใช้ในฐานะผู้เข้าร่วมรายบุคคลในลอตเตอรีคัดเลือกอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งหมายความว่าบัญชีที่มี Algo มากกว่าจะมีโอกาสได้รับเลือกมากขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการนี้ยุติธรรมและปลอดภัย และป้องกันข้อได้เปรียบที่อาจเกิดขึ้นจากการสร้างหลายบัญชี
หากต้องการเข้าร่วมในโปรโตคอลฉันทามติ บัญชีผู้ใช้จะต้องออนไลน์และติดตั้งคีย์เฉพาะ Algorand แยกความแตกต่างระหว่างคีย์การใช้จ่าย (ใช้สำหรับธุรกรรม) และคีย์การมีส่วนร่วม (ใช้สำหรับฉันทามติ) ผู้ใช้สร้างและลงทะเบียนรหัสการเข้าร่วมตามจำนวนรอบที่กำหนด นอกจากนี้ พวกเขายังสร้างคีย์ชั่วคราวสำหรับแต่ละรอบ ซึ่งใช้ในการเซ็นข้อความแล้วลบออกหลังการใช้งาน ระบบนี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัย ทำให้มั่นใจได้ว่าโทเค็นของผู้ใช้จะยังคงปลอดภัย แม้ว่าโหนดจะถูกบุกรุกก็ตาม นอกจากนี้ ผู้ใช้ยังสร้างคีย์พิสูจน์สถานะ ซึ่ง ณ go-algorand 3.4.2 ใช้เพื่อสร้างการพิสูจน์สถานะที่ปลอดภัยหลังควอนตัม การพิสูจน์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการวิธีการตรวจสอบสถานะของบล็อคเชนด้วยการเข้ารหัสโดยไม่ต้องใช้โหนดการมีส่วนร่วมเต็มรูปแบบ
กระบวนการฉันทามติของ Algorand ประกอบด้วยสามขั้นตอน: เสนอ การลงคะแนนเสียงเบา และรับรองการลงคะแนนเสียง ในขั้นตอนข้อเสนอบล็อก บัญชีจะถูกเลือกเพื่อเสนอบล็อกใหม่ โดย VRF จะเป็นผู้กำหนดการเลือกในลักษณะลอตเตอรีแบบถ่วงน้ำหนักตามจำนวน Algos ขั้นตอนการลงคะแนนเสียงแบบนุ่มนวลจะกรองจำนวนข้อเสนอให้เหลือเพียงหนึ่งช่วง เพื่อให้มั่นใจว่ามีเพียงช่วงเดียวเท่านั้นที่ได้รับการรับรอง โหนดจะเปรียบเทียบแฮช VRF ของแต่ละข้อเสนอและเผยแพร่แฮชที่มีต่ำสุด สมาชิกคณะกรรมการซึ่งเลือกโดย VRF จะลงคะแนนเสียงแบบถ่วงน้ำหนักตาม Algos ของพวกเขา สุดท้าย ขั้นตอนการรับรองการลงคะแนนเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบข้อเสนอบล็อกที่เลือกสำหรับปัญหา และหากถูกต้อง รับรองผ่านกระบวนการลงคะแนนที่คล้ายกัน ขั้นตอนเหล่านี้ทั้งหมดได้รับการรักษาความปลอดภัยและตรวจสอบโดยใช้ VRF และคีย์การมีส่วนร่วม ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ ความปลอดภัย และการกระจายอำนาจของบล็อกเชนของ Algorand
การปักหลักเหรียญ ALGO ในเครือข่ายของ Algorand เป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมาและครอบคลุม โดยบูรณาการอย่างใกล้ชิดกับกลไกฉันทามติ Pure Proof-of-Stake (PPoS) แตกต่างจากโมเดลการปักหลักแบบดั้งเดิมที่อาจต้องใช้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องในการล็อคโทเค็นจำนวนมาก Algorand อนุญาตให้ผู้ถือโทเค็นดั้งเดิม Algo เข้าร่วมในกระบวนการฉันทามติ โดยไม่คำนึงถึงขนาดการถือครองของพวกเขา
หากต้องการเดิมพัน ALGO ผู้ใช้เพียงแค่ต้องถือโทเค็นไว้ในกระเป๋าเงินที่ออนไลน์และมีส่วนร่วมในกระบวนการฉันทามติของเครือข่าย กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องล็อคหรือแช่แข็งโทเค็น ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้จ่ายหรือโอน Algos ได้อย่างยืดหยุ่นโดยไม่มีข้อจำกัด วิธีการปักหลักนี้เชื่อมโยงโดยตรงกับความปลอดภัยของเครือข่าย ยิ่ง ALGO เดิมพันมากเท่าไร เครือข่ายก็จะปลอดภัยและกระจายอำนาจมากขึ้นเท่านั้น
ระบบการให้รางวัลการเดิมพันของ Algorand ได้รับการออกแบบมาเพื่อจูงใจให้เข้าร่วมในเครือข่าย รางวัลจะถูกแจกจ่ายให้กับผู้ถือ ALGO ทุกคนตามสัดส่วนการถือครอง ซึ่งหมายความว่าผู้เข้าร่วมทุกคนจะได้รับส่วนแบ่งของรางวัล โดยไม่คำนึงถึงจำนวนเงินเดิมพัน ระบบนี้ส่งเสริมการมีส่วนร่วมในวงกว้าง เพิ่มการกระจายอำนาจและความปลอดภัยของเครือข่าย
รางวัลจะถูกแจกจ่ายในตอนท้ายของแต่ละยุค (จำนวนบล็อคที่เฉพาะเจาะจง) เพื่อให้มั่นใจว่าผู้เข้าร่วมจะได้รับรางวัลอย่างสม่ำเสมอและคาดเดาได้ โมเดลนี้ส่งเสริมการกระจายรางวัลอย่างเท่าเทียมกัน ตรงกันข้ามกับระบบที่เฉพาะผู้ที่ร่ำรวยที่สุดหรือผู้ที่มีทรัพยากรด้านการคำนวณจำนวนมากเท่านั้นที่จะได้รับประโยชน์
โมเดลการวางเดิมพันของ Algorand มีเอกลักษณ์หลายประการเมื่อเปรียบเทียบกับเครือข่ายบล็อกเชนอื่นๆ:
แนวคิดของ "การคีย์ใหม่" ใน Algorand เป็นคุณสมบัติที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่เพิ่มความยืดหยุ่นและความปลอดภัยอีกชั้นพิเศษให้กับธุรกรรมบล็อกเชน การคีย์ใหม่ทำให้ผู้ใช้ Algorand เปลี่ยนคีย์ส่วนตัวได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนที่อยู่สาธารณะ โดยพื้นฐานแล้ว หมายความว่าผู้ใช้สามารถรักษาข้อมูลประจำตัวที่สร้างขึ้นบนบล็อกเชน ซึ่งแสดงด้วยที่อยู่สาธารณะของตน ในขณะที่อัปเดตหรือเปลี่ยนแปลงคีย์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้อง
คุณลักษณะการคีย์ใหม่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยในหลายวิธี ประการแรก ช่วยให้ผู้ใช้ตอบสนองต่อภัยคุกคามด้านความปลอดภัยได้อย่างรวดเร็ว หากผู้ใช้สงสัยว่าคีย์ส่วนตัวของตนถูกบุกรุก พวกเขาสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องโอนทรัพย์สินไปยังบัญชีใหม่ กลไกการตอบสนองที่รวดเร็วนี้ช่วยลดช่องโหว่ในกรณีที่เกิดการละเมิดความปลอดภัยได้อย่างมาก
นอกจากนี้ การคีย์ซ้ำยังเป็นโซลูชันที่สะดวกสำหรับองค์กรหรือบุคคลที่ต้องการเปลี่ยนโปรโตคอลการจัดการคีย์หรืออัปเดตแนวปฏิบัติด้านความปลอดภัยโดยไม่กระทบต่อการดำเนินงานบล็อกเชน ตัวอย่างเช่น บริษัทสามารถเปลี่ยนไปใช้คีย์ส่วนตัวชุดใหม่ได้อย่างราบรื่น โดยเป็นส่วนหนึ่งของการอัปเดตความปลอดภัยตามปกติหรือการเปลี่ยนแปลงบุคลากร โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนที่อยู่กระเป๋าเงินและอัปเดตผู้ติดต่อหรือสัญญาอัจฉริยะที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
การคีย์ใหม่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถควบคุมบัญชีและทรัพย์สินของตนได้ดียิ่งขึ้น ช่วยให้ผู้ใช้สามารถรักษาความต่อเนื่องของที่อยู่สาธารณะของตนบนบล็อกเชน ในขณะที่มีความยืดหยุ่นในการเปลี่ยนคีย์ส่วนตัวที่ควบคุมการเข้าถึงที่อยู่เหล่านี้ คุณลักษณะนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่คีย์ส่วนตัวของผู้ใช้ได้รับการจัดการโดยบริการของบุคคลที่สามหรือการตั้งค่าหลายลายเซ็น ในกรณีเช่นนี้ การคีย์ซ้ำจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการจัดการคีย์ส่วนตัว โดยไม่กระทบต่อข้อมูลประจำตัวออนไลน์หรือรบกวนบริการที่เกี่ยวข้อง
นอกจากนี้ การคีย์ซ้ำยังสามารถนำมาใช้สำหรับกลยุทธ์การรักษาความปลอดภัยขั้นสูง เช่น การหมุนเวียนคีย์เป็นประจำเพื่อเพิ่มความปลอดภัย หรือการตั้งค่าระบบการจัดการคีย์แบบลำดับชั้น ซึ่งสามารถมอบหมายและหมุนเวียนคีย์ได้โดยไม่กระทบต่อลักษณะที่ปรากฏต่อสาธารณะของบัญชีบล็อกเชน