Blockchain-Konsensprotokolle in der Praxis

Eine Blockchain ist ein verteiltes Hauptbuch zur Aufzeichnung von Transaktionen, das von vielen Knoten ohne zentrale Autorität durch ein verteiltes kryptographisches Protokoll verwaltet wird. Alle Knoten validieren die Informationen, die der Blockchain hinzugefügt werden sollen, und ein Konsensprotokoll stellt sicher, dass die Knoten sich auf eine einzigartige Reihenfolge einigen, in der Einträge angefügt werden. Konsensprotokolle zur Tolerierung von byzantinischen Fehlern haben wieder verstärkt Aufmerksamkeit erhalten, da sie auch Blockchain-Systeme ansprechen. Diese Arbeit diskutiert den Prozess der Bewertung und des Aufbaus von Vertrauen in die Resilienz von Konsensprotokollen, die Fehlern und gegnerischen Knoten ausgesetzt sind. Wir plädieren dafür, der etablierten Praxis in der Kryptographie und Computersicherheit zu folgen, die sich auf öffentliche Überprüfungen, detaillierte Modelle und formale Beweise stützt; die Designer mehrerer praktischer Systeme scheinen sich dessen nicht bewusst zu sein. Darüber hinaus überprüfen wir die Konsensprotokolle in einigen prominenten genehmigten Blockchain-Plattformen hinsichtlich ihrer Fehlerabweichungsmodelle und ihrer Resilienz gegen Angriffe. Der Protokollvergleich umfasst Hyperledger Fabric, Tendermint, Symbiont, R3~Corda, Iroha, Kadena, Chain, Quorum, MultiChain, Sawtooth Lake, Ripple, Stellar und IOTA.