Blockchain is a decentralized database that is distributed among a computer network. To enable a smooth decision making process without any authority, different blockchain applications use their own consensus algorithms. The problem is that for a new blockchain application, there is limited aid in deciding which algorithm it should implement. Selecting consensus algorithms is crucial because reaching consensus is the fundamental issue of a decentralized system. Different algorithms are designed with their own advantages and limitations, making it complex to navigate one’s way through a list of consensus algorithms. This thesis attempts to contribute to solving this problem by surveying 15 existing cryptocurrencies’ consensus algorithms used in their blockchain application and then producing a decision tree as the aid for algorithm selection. The top 5 algorithms from each category in Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS), and Hybrid Proof of Work + Proof of Stake (PoW + PoS) are selected. The research method is qualitative. The study shows that different consensus algorithms often share some properties, but they are usually built to solve the issues of another algorithm, which means they also have their own distinctive advantages. Therefore, the decision tree reveals how these algorithms are logically connected and the key properties blockchain consensus algorithms possess. Based on the result of this thesis, further research can be conducted to include more algorithms in order to make the decision tree more comprehensive. Implementations of these algorithms in similar network setup can also be done to experiment with their claimed properties. The decision tree can be sent to industry for further feedback. / Blockchain är en decentraliserad databas som distribueras i ett datornätverk. För att möjliggöra en smidig beslutsprocess utan någon auktoritet använder olika blockkedjeapplikationer sina egna konsensusalgoritmer. Problemet är att för en ny blockchain-applikation finns det begränsad hjälp för att bestämma vilken algoritm den ska implementera. Att välja konsensusalgoritmer är avgörande eftersom att nå konsensus är den grundläggande frågan för ett decentraliserat system. Olika algoritmer är designade med sina egna fördelar och begränsningar, vilket gör det komplicerat att navigera sig igenom en lista med konsensusalgoritmer. Forskningsmetoden är kvalitativ. Det här dokumentet försöker bidra till att lösa detta problem genom att kartlägga 15 befintliga kryptovalutors konsensusalgoritmer som används i deras blockkedjeapplikation och sedan ta fram ett beslutsträd som hjälp för val av algoritmer. De 5 bästa algoritmerna från varje kategori i Proof of Work (PoW), Proof of Stake (PoS) och Hybrid Proof of Work + Proof of Stake (PoW + PoS) väljs. Studien visar att olika konsensusalgoritmer ofta delar vissa egenskaper, men de är vanligtvis byggda för att lösa problem med en annan algoritm, vilket innebär att de också har sina egna distinkta fördelar. Därför avslöjar beslutsträdet hur dessa algoritmer är logiskt kopplade och de nyckelegenskaper som blockchain konsensusalgoritmer besitter. Baserat på resultatet av denna artikel kan ytterligare forskning utföras för att inkludera fler algoritmer för att göra beslutsträdet mer heltäckande. Implementeringar av dessa algoritmer i liknande nätverksuppsättningar kan också göras för att experimentera med deras påstådda egenskaper. Beslutsträdet kan skickas till industrin för vidare feedback.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-329595 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Zhu, Xinlin |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:352 |
Page generated in 0.0022 seconds