Хешграф против блокчейна: что лучше?

Команда Hashgraph и Блокчейн — это две конкурирующие технологии, решающие одну и ту же проблему обеспечения доверия в ненадежной среде, такой как Интернет.

Обе технологии помогают хранить и извлекать информацию по децентрализованной сети, но решают проблему по-разному.

Блокчейн группирует записи данных в блок, присваивает блоку временные метки и хеширует его содержимое, чтобы сделать его неизменяемым. Hashgraph, с другой стороны, записывает отдельные транзакции. Но он использует метод виртуального голосования для достижения консенсуса относительно того, какие транзакции действительны.

В этом посте мы рассмотрим эти две технологии за кулисами. Чтобы увидеть, что они приносят на стол и что они означают для будущего криптовалюты и криптоиндустрия.

Как все начиналось

В 1976 году Стив Возняк и Стив Джобс решил восстать против истеблишмента, запустив Apple Computer. К 1980-м годам персональные компьютеры и Интернет распространялись со скоростью лесного пожара. И к 1990-м годам они стали частью основной культуры во всем мире.

Тем не менее, некоторые представители истеблишмента по-прежнему имели право голоса в Интернете, особенно когда дело касалось электронной коммерции и финансы. Причина в том, что только признанным брендам можно доверять обработку платежей и аналогичные действия в Интернете.

Чтобы противостоять этому, группа крипто-исследователей и компьютерных программистов разработала систему, которая могла бы позволить людям безопасно совершать транзакции в Интернете, не прибегая к третьей стороне со стороны истеблишмента, такой как банки.

Эта группа начиналась под псевдонимом «Сатоши Накамото». А основой их гениального изобретения Биткойн является Блокчейн.

Понимание технологий распределенного реестра

Проблема с банками и другими третьими сторонами транзакций заключается в том, что они имеют полный контроль над своими базами данных. И поэтому легко манипулировать записями без чьего-либо ведома.

Технологии распределенного реестра решают эту проблему за счет того, что на нескольких компьютерах работают одни и те же копии базы данных. Каждый сетевой компьютер называется узлом. И чем больше у вас узлов в сети, тем больше доверия заслуживает база данных.

В дополнение к такому децентрализованному подходу к банку данных DLT или технологии распределенного реестра также используют определенные протоколы, алгоритмы и другие соглашения для создания полного пакета. Например, блокчейн или хэшграф.

Давайте посмотрим на каждый.

Блок-цепь

Блокчейн — это система баз данных, которая группирует данные в блоки и связывает эти блоки с помощью криптографии.

Блок может содержать данные любого типа, от финансовых транзакций до изображений, видео, программного обеспечения, электронных книг и так далее. После того, как данные блока сгруппированы, к нему добавляется временная метка и хэш предыдущего блока. Затем содержимое хешируется для создания уникального идентификатора, который делает запись неизменной.

Цель этого подхода состоит в том, что если вы измените что-либо в блоке, результирующий хэш будет отличаться от общепринятого хэша этого блока. Следовательно, если вы измените что-либо в предыдущем блоке, его результирующий хэш также будет другим, что сделает хеш текущего блока также другим.

Эта неизменность дает технологии название Blockchain, так как блоки, так сказать, криптографически связаны. Биткойн использует хэш-функцию SHA-256 для генерации случайной строки длиной 256 бит, независимо от длины входных данных.

В настоящее время размер блокчейна Биткойн превышает 200 ГБ, а средний размер блока составляет около 1 МБ. Учитывая, что каждый блок содержит простые финансовые транзакции, 1 МБ — это много транзакций для обработки.

Кроме того, майнеры, обрабатывающие транзакцию, должны запускать хэш-функцию снова и снова, пока она не создаст уникальный хэш SHA-256 с заранее определенными характеристиками, такими как текущие 19 начальных нулей. Это требование создало ситуацию, когда сеть Биткойн выполняет 150 экзахэшей (10¹⁸  хэшей) в секунду.

Чтобы представить это число в перспективе, глобальная сеть майнинга биткойнов использует до 800 кВтч электроэнергии на транзакцию. Это составляет около 3 МВтч в секунду (4 транзакции в секунду), 190 МВтч в минуту и ​​так далее, пока вы не достигнете 50-100 ТВтч в год. Этой энергии достаточно, чтобы питать все Каймановы острова в течение целого месяца.

Хэшграф

Чтобы ограничить потери электроэнергии, связанные с обслуживанием блокчейна, разные группы придумали разные подходы. И это включает в себя Hashgraph.

Следует отметить, что существует запатентованная технология Hashgraph, которая принадлежит ее изобретателю. Кроме того, есть Hedera Hashgraph, общедоступная сеть с ограниченным доступом, в которой работает живая реализация Hashgraph.

Система Hashgraph пытается создать быструю и энергоэффективную среду, используя ориентированные акриловые графы и два протокола:

1. Сплетни о сплетнях
2. Виртуальное голосование

1. Сплетни о сплетнях

Чтобы начать транзакцию на хэшграфе, вам необходимо передать детали этой транзакции на узел в сети. Затем этот узел повторно передает данные нескольким случайным узлам, которые, в свою очередь, повторно передают сведения о транзакции другим случайным узлам.

Эти случайные узлы называются соседями, а каждая деталь транзакции называется событием. Каждое событие содержит информацию из двух предыдущих событий до него, отсюда и название «сплетни о сплетнях».

Эффект передачи информации таким образом заключается в том, что сплетни распространяются со скоростью лесного пожара, и всего за несколько секунд большинство (66%) узлов должны получить копию этой транзакции, что приведет к консенсусу.

Теперь событие должно быть добавлено в распределенные реестры, используя его отметку времени для хронологической сортировки.

2. Виртуальное голосование

Другая впечатляющая часть Hashgraph — протокол виртуального голосования. Поскольку каждое событие содержит информацию о двух предыдущих событиях до него, узлы используют эту информацию для голосования о том, какие события произошли до них и должны получить приоритетную обработку.

Цель виртуального голосования — предотвратить ситуацию, когда узел не может передать информацию, потому что она является вредоносной или византийской. И эта неспособность передать информацию может помешать этой транзакции достичь большинства в 2/3 и окончательного консенсуса.

Чтобы решить эту проблему, каждое событие затем голосует за предыдущие события, до которых оно может проследить свое происхождение. И это помогает убедиться, что более ранние транзакции, которые не смогли достичь большинства из-за неисправных узлов, по-прежнему будут своевременно обрабатываться.

Этот процесс голосования охватывает разные раунды или временные рамки общения, что делает его асинхронным. Таким образом, этот алгоритм называется асинхронным византийским отказоустойчивым (aBFT).

Хэшграф против Блокчейна

Хотя системы Hashgraph и Blockchain пытаются безопасно и надежно управлять данными в распределенных сетях, обе они делают это по-разному, что приводит к резким различиям.

Вот табличный взгляд на эти различия.

	Hashgraph	Блокчейн
Дата запуска:	2017	2008
Лицензия:	Запатентованная технология	Открытый исходный код
консенсус:	Виртуальное голосование	Доказательство работы, доли и т. д.
Скорость:	10,000+ транзакций в секунду	4-15 операций в секунду
Корректность:	100%	ARCXNUMX
Безопасность:	АБФТ	Криптовалютное хеширование
Энергоэффективность:	Высокий	Низкий
кВтч за транзакцию:	~ 0.0002	~ 100 - 900
Операционные издержки:	$ 0.0001 +	$ 15 +
Проверка транзакции:	Консенсус	По майнеру
Разрешение:	Разрешенные	Permissionless
Доступ к сети:	Частное/Общественное	Общая

1. Лицензирование

Биткойн и лежащая в его основе технология Блокчейн были выпущены под лицензией MIT, что сделало его весьма разрешительным бесплатным и открытые источники программное обеспечение. Эта свобода использования помогла повысить популярность блокчейна. А также его различные ответвления и конкурирующие подходы.

Hashgraph, с другой стороны, является запатентованной технологией, принадлежащей Swirlds, компании, основанной ее изобретателем Лимоном Бэрдом. Затем Swirlds передала лицензию на технологию Hedera Foundation за 10% дохода сети Hedera.

2. консенсус

Hedera Hashgraph использует виртуальное голосование в качестве механизма консенсуса. Все, что ему нужно, это согласие 2/3 узлов, и это решение является окончательным. С другой стороны, блокчейны используют разные протоколы.

Биткойн использует протокол Proof-of-Work, очень энергоемкую и расточительную систему. Ethereum использует протокол Proof-of-Stake, что просто означает, что майнер ставит некоторые из своих криптовалют перед майнингом. И если ему это удается, он выигрывает ровно ту сумму, которую поставил.

Другие протоколы консенсуса Blockchain включают Proof-of-Space, который использует пространство на жестком диске в качестве механизма ставок. И Proof-of-Elapsed-time, который использует специализированное оборудование, чтобы назначить каждому майнеру минимальное время ожидания.

3. скорость

Согласно Этот пресс-релиз с сентября 2020 года Hedera Hashgraph превысил 1.5 миллиона транзакций в день, что вдвое больше, чем у Ethereum, и примерно в 7 раз больше, чем у Биткойна. К марту 2021 года Hedera преодолела отметку в 200 миллионов транзакций в месяц, а в апреле перешагнула рубеж. 1 миллиард транзакций порог.

Следует отметить, что причиной этого успеха являются низкие и предсказуемые транзакционные издержки на хэшграфе Hedera. Это противостоит ненадежным затратам систем блокчейна, которые имеют тенденцию увеличиваться с увеличением количества одновременных транзакций.

4. Справедливость

Майнеры блокчейна выбирают, какие транзакции обрабатывать, и это дает более высокий приоритет тем, которые предлагают более высокую комиссию для майнеров. Результатом является более длительное время подтверждения для некоторых транзакций и увеличение затрат при более высоком использовании сети.

Hashgraph устраняет эту несправедливость, присваивая транзакциям метки времени и добавляя их в реестр после достижения консенсуса на уровне 66%. А при использовании виртуального голосования всем событиям гарантируется быстрая обработка.

5. Энергопотребление и эффективность

Биткойн использует сотни кВтч на транзакцию, часто достигая 800 кВтч. Эфириум более консервативен, но все же может использовать до 100 кВт/ч на транзакцию. Это связано с процессом хеширования, который должны пройти майнеры, чтобы найти указанную строку.

Hashgraph использует всего 0.0002 кВтч электроэнергии на транзакцию, что бесконечно меньше по сравнению с блокчейнами. И это также делает его экологически чистым вариантом для любителей природы.

6. Транзакционные издержки

Затраты на блокчейн варьируются, и транзакции с более высокими комиссиями имеют приоритет. В сочетании с их ограниченной скоростью от 4 до 15 транзакций в секунду транзакционные издержки сегодня часто превышают 15 долларов. Даже достигнув $25 и $30+ при высокой активности.

Для хэшграфа все затраты одинаковы и взимаются в фиатных деньгах в долларах США. Цены варьируются, конечно, в зависимости от того, что вы хотите сделать. Но вы всегда можете выяснить, сколько будет стоить транзакция, начиная с 0.0001 доллара США.

7. Доступ к сети

Биткойн всегда был общедоступной сетью без разрешений. Это означает, что любой, у кого есть компьютер, может видеть транзакции, и любой, у кого достаточно хорошее оборудование, может загрузить клиент и присоединиться к сети. Разрешение не требуется. Другие проекты Blockchain могут иметь другие, но похожие требования.

Hedera Hashgraph также общедоступен, как и биткойн, но разрешен. Это означает, что вам потребуется приглашение, чтобы вас приняли в сеть.

Заключение

Мы подошли к концу этого поста Hashgraph vs Blockchain, и вы увидели, как обнажаются лежащие в их основе технологии.

Блокчейн имеет свои сильные и слабые стороны. Но то же самое относится и к Hashgraph. Таким образом, именно ваши текущие потребности определят, какой вариант будет для вас лучшим.