Процес валідації в блокчейні: Повний посібник для валідаторів

Основна роль валідаторів у блокчейні

Валідатори відповідають за додавання нових блоків та перевірку транзакцій у запропонованих блоках, виконуючи таким чином життєво важливу роль у функціонуванні блокчейну.

Валідатор виконує важливу функцію в перевірці транзакцій у механізмах консенсусу блокчейн, таких як доказ участі (PoS) і доказ авторитету (PoA). Його завдання полягає в перевірці того, що нові транзакції відповідають правилам мережі та в забезпеченні того, щоб відправник мав достатньо коштів для завершення операції.

Валідатори також забезпечують безпеку блокчейну шляхом постійного контролю за шкідливою діяльністю, такою як подвійні витрати. Термін "подвійні витрати" відноситься до використання тих самих одиниць криптовалюти двічі. Блокчейни запобігають цій проблемі, пов'язуючи відкриту бухгалтерію з криптографічними алгоритмами.

Як компенсацію за свою роботу, валідатори отримують платежі в рідній криптовалюті відповідного блокчейну. Наприклад, валідатори в блокчейні Solana отримують платежі в SOL.

Робота валідаторів у системах PoS

Валідатори PoS перевіряють, чи є транзакції в запропонованому блоці дійсними, додають блок до блокчейну та підтримують оновлені записи бухгалтерії. За свій внесок вони отримують винагороди у рідній криптовалюті.

У блокчейнах, заснованих на PoS, валідатори виконують три основні функції: клієнт-валідатор, оператор вузла та кількість у частці. Клієнт-валідатор – це програмний застосунок, який зберігає та використовує приватні ключі для перевірки стану блокчейну. Оператор вузла – це особа або організація, яка виконує та адмініструє програмне забезпечення та апаратуру клієнта-валідатора. Кількість у частці відноситься до криптовалюти, внесеної як гарантія особою або організацією для того, щоб стати валідатором.

Випадковий валідатор з загальної групи пропонує блок. Цей валідатор готує блок і передає його всій мережі. Спільнота валідаторів затверджує транзакції, запропоновані в блоці. Важливо підкреслити, що лише перевірені транзакції досягають фінальної стадії.

На блокчейні Ethereum загальна кількість валідаторів ділиться на кілька підмножин для одночасної обробки кількох блоків і прискорення швидкості валідації транзакцій. Функція валідаторів, які погоджуються зі станом блокчейну, називається консенсусом.

Також існують блокчейни з делегованим підтвердженням частки (DPoS), де користувачі мережі голосують за вибір делегатів, які підтверджують наступний блок. У порівнянні з PoS, DPoS пропонує краще структуроване управління та швидший консенсус, оскільки зменшує кількість валідаторів, не компрометуючи децентралізацію. Делегати розподіляють отримані винагороди серед користувачів, які їх обрали.

Робота валідаторів у системах PoA

У PoA блокчейнах група валідаторів, обрана за їхньою ідентичністю, затверджує транзакції та створює новий блок.

Механізм консенсусу PoA складається з невеликої групи заздалегідь обраних валідаторів, відповідальних за створення нових блоків і підтримку достовірності мережі. Ця система добре працює в приватних або корпоративних блокчейнах, де як валідатори обираються надійні особи або організації, а децентралізація не є пріоритетом.

Щоб стати валідатором у мережі PoA, зазвичай потрібна формальна ідентифікація в блокчейні, асоціація з організацією-організатором та відсутність судимостей. Після вступу їм довіряється валідація транзакцій та додавання блоків до блокчейну.

У PoS-мережах валідатори виконують спеціалізоване програмне забезпечення для управління транзакціями та створення блоків. Валідатори обираються, часто відповідно до їхньої участі, для пропозиції блоків. У деяких системах валідатор обирається як "лідер-нод" для кожного блоку і відповідає за його пропозицію мережі.

Цей лідер перевіряється іншими валідаторами через консенсус, що забезпечує дійсність блоку перед його додаванням до блокчейну. Критерії та процеси вибору цього лідируючого вузла можуть суттєво відрізнятися між різними реалізаціями PoS.

Якщо валідатор вузла затверджує шкідливу або шахрайську транзакцію, він може бути покараний шляхом виключення зі списку валідаторів на визначений період або навіть з постійною забороною.

Відмінності між Майнерами та Валідарами

У блокчейнах PoW, таких як Bitcoin, майнери підтверджують і додають транзакції через майнінг, тоді як інші вузли діють як валідатори, перевіряючи транзакції та блоки без участі в процесі майнінгу. З іншого боку, валідатори в системах на основі участі затверджують транзакції та створюють блоки відповідно до своєї участі, без інтенсивних обчислень.

Як майнери, так і валідатори забезпечують точність транзакцій і додають блоки до блокчейну. Однак їхні обов'язки та способи функціонування відрізняються в залежності від типу блокчейну, в якому вони працюють.

У системах PoW майнери вирішують складні математичні головоломки, щоб додати блоки. У цьому процесі вони валідують транзакції, включаючи їх у блоки, які вони видобувають. Вирішення цих головоломок вимагає величезної обчислювальної потужності, поки вони змагаються з іншими майнерами. Майнер, який першим вирішує задачу, може додати свій блок до блокчейну і отримує як винагороду рідну криптовалюту або комісії за транзакції.

Валідатори відповідають за перевірку транзакцій у блокчейнах PoS та PoA. У блокчейнах PoS, таких як Ethereum, їх обирають залежно від кількості монет, які вони внесли як заставу. З іншого боку, у блокчейнах PoA їх вибирають на основі їхньої репутації та ідентичності. Система винагороджує валідаторів за сертифікацію транзакцій і підтримання чесної поведінки.

Процес для роботи з валідатором вузла

Почати працювати як валідатор вузла передбачає процес з шести кроків. Це включає вибір блокчейну, налаштування апаратного забезпечення, встановлення програмного забезпечення, приєднання в якості валідатора, моніторинг вузла та управління винагородами.

Щоб ефективно працювати з валідатором вузла, необхідно виконати такі кроки:

Вибрати блокчейн

Перший крок - це вибір блокчейну, переважно такого, що має високий обсяг транзакцій і потребу в валідаторах.

Налаштувати апаратне забезпечення

Щоб запустити вузол, валідаторам знадобиться обладнання з достатньою кількістю оперативної пам'яті, сховища та обчислювальної потужності. Кожна блокчейн має свої власні специфікації щодо вимог до апаратного забезпечення.

Встановити програмне забезпечення

Валідатор повинен встановити та налаштувати програмне забезпечення для обраної блокчейн-мережі. Усі блокчейн-мережі використовують різні програми валідації. Важливо тримати програмне забезпечення в актуальному стані та використовувати надійні паролі для захисту валідаторів вузлів від спроб злому.

Приєднатися як валідатор

Блокчейни PoS вимагають, щоб ви внесли необхідну кількість криптовалюти і приєдналися до мережі як валідатор. Натомість у блокчейнах PoA для приєднання потрібен доказ особи. Деякі блокчейни вимагають, щоб валідатори приєдналися до конкретної групи валідації.

Моніторинг вузла

Валідатори повинні постійно контролювати свій вузол, щоб забезпечити його належне функціонування та усунути будь-які проблеми, які можуть виникнути.

Управління винагородами

Блокчейни виплачують валідаторам у формі криптовалюти. Валідатори повинні добре знати структуру винагород і процес їх отримання.

Нові тренди та інновації у валідації блокчейн

Необхідність більш безпечних, масштабованих і практичних рішень сприяє значним розробкам і досягненням у валідації блокчейн.

Важливою тенденцією є розвиток методів консенсусу, які виходять за межі традиційних моделей PoW і PoS. Протоколи, такі як доказ спалення (PoB), PoA та доказ простору (PoSpace), пропонують унікальні методи валідації, зосереджені на участі користувачів, безпеці та енергетичній ефективності.

Іншою інновацією є використання доказів нульового знання, які покращують безпеку та конфіденційність, дозволяючи валідаторам підтверджувати транзакції без розкриття базових даних. Крім того, розробляються рішення для інтеграції, щоб полегшити спілкування та передачу вартості між різними платформами блокчейн, сприяючи більш інтегрованій та ефективній екосистемі блокчейн.

Ці досягнення відкрили нову еру технології блокчейн, роблячи блокчейни більш широко застосовними, доступними та сталими в численних галузях.