Как протоколы сплетен питают распределенную бухгалтерскую книгу

Термин “gossip protocol” может звучать неформально, но он описывает одно из самых элегантных решений в распределенных вычислениях. Так же, как слухи распространяются через социальные сети посредством разговоров лицом к лицу, gossip protocols позволяют данным распространяться по сети компьютеров через peer-to-peer (P2P) биржи. Каждый узел получает информацию и пересылает её случайно выбранным соседям, в конечном итоге обеспечивая достижение консенсуса данных по всей сети без зависимости от централизованного контроля.

Механизм работы коммуникации на основе gossip-протокола

В традиционной централизованной системе все данные проходят через единую власть. Протоколы сплетен инвертируют эту модель. Когда один узел компьютера получает новую информацию, он не ждет инструкций — он немедленно делится ею с подмножеством других узлов, которые независимо распространяют те же данные дальше. Эта избыточность и рандомизация создаютRemarkably устойчивую систему, где ни одна точка отказа не может остановить распространение информации.

Согласно исследованиям экспертов в области распределенных систем, gossip протоколы проявляются в двух основных формах: распространение информации (, где сырые данные последовательно транслируются по узлам ) и агрегация информации (, где данные обрабатываются, обобщаются и затем распределяются — иногда называемая распределенной добычей данных ). Выбор между этими подходами зависит полностью от потребностей сети и природы данных, которые передаются.

Реальное применение: Hashgraph

Одним из убедительных примеров является Hashgraph, технология распределенного реестра, разработанная Лимоном Бэрдом в 2016 году. Вместо того чтобы организовывать данные в последовательные блоки, как в традиционных блокчейнах, Hashgraph строит направленный ациклический граф (DAG) событий. Протокол использует механизм распространения на основе gossip, где узлы собирают информацию о транзакциях и событиях, сжимают её в сводки и случайно передают эти сводки другим узлам.

Что делает Hashgraph особенно инновационным, так это использование асинхронной византийской устойчивости к сбоям (aBFT) в качестве алгоритма консенсуса. Gossip protocol позволяет всем участникам сети достичь согласия по поводу действительности и порядка транзакций без синхронных раундов или значительных затрат на коммуникацию. Критически важно, что никакие данные никогда не выбрасываются — вся история остается неизменной и проверяемой.

Почему важны gossip протоколы сегодня

По мере масштабирования распределённых сетей до тысяч или миллионов узлов традиционные механизмы широковещательной рассылки становятся узким местом. Протоколы gossips решают эту проблему благодаря элегантной простоте: минимальным требованиям к пропускной способности, быстрой сходимости и естественной устойчивости к сбоям. Они представляют собой фундаментальный сдвиг в том, как мы воспринимаем распространение информации в децентрализованных системах, что делает их незаменимыми для современных архитектур блокчейна и не только.