الگوریتم اجماع بلاک چین چیست؟
الگوریتم اجماع مکانیسمی است که به کاربران یا ماشین‌ها اجازه همکاری در تنظیمات توزیعی را می‌دهد. این مکانیسم باید تضمین کند که همه نماینده‌ها در سیستم می‌توانند درباره یک منبع حقیقت هم‌نظر باشند، حتی اگر برخی از آن‌ها موافق نباشند. به‌عبارت‌دیگر این سیستم باید خطاپذیر باشد.
در حالت متمرکز، یک نهاد خاص در مورد سیستم قدرت دارد. در بیشتر موارد می‌توانند در صورت تمایل تغییراتی ایجاد کنند. برای رسیدن به اجماع در میان ادمین‌های بسیار، سیستم حاکمیت پیچیده‌ای وجود ندارد.
اما در حالت غیرمتمرکز، شرایط به گونه دیگری است. ما با یک پایگاه داده توزیعی کار می‌کنیم. پس چگونه در مورد ورودی‌هایی که باید اضافه شوند به توافق می‌رسیم؟
پیروزی در این چالش در محیطی که افراد غریبه به یکدیگر اعتماد ندارند شاید مهم ترین پیشرفتی بود که به بهبود بلاک چین کمک کرد. در این مقاله به مقدار اهمیت الگوریتم‌های اجماع برای کاربرد رمزارزها و لجرهای توزیعی می‌پردازیم.
فهرست مطالب
الگوریتم‌های اجماع رمز ارز به چه معنا است؟
در حوزه رمز ارزها، موجودی حساب کاربران در یک پایگاه داده ثبت می‌شود که بلاک چین نامیده می‌شود. مهم است که همه (هر نود) یک کپی کامل از پایگاه داده را نگهداری کند. در غیر این صورت به‌زودی اطلاعات متناقضی در اختیار شما قرار خواهد گرفت که هدف کلی شبکه رمز ارز را تضعیف می‌کند.
کریپتوگرافی کلید عمومی تضمین می‌کند که کاربران نتوانند کوین‌های یکدیگر را خرج کنند؛ اما همچنان باید منبع حقیقتی وجود داشته باشد که حاضرین در شبکه به آن تکیه کنند تا بتوانند مشخص کنند که آیا وجوه تاکنون هزینه شده‌اند یا نه.
ساتوشی ناکاموتو سازنده بیت کوین یک سیستم اثبات کار را برای هماهنگی حاضرین پیشنهاد کرد. در ادامه به نحوه کار اثبات کار می‌پردازیم اما در حال حاضر برخی از خصوصیات رایج بسیاری از الگوریتم‌های اجماع موجود را شناسایی خواهیم کرد.
در ابتدا باید کاربرانی که قصد افزودن به بلاک‌ها را دارند (آن‌ها را اعتباردهنده می‌نامیم) استیکی فراهم کنند. استیک نوعی ارزش است که یک اعتباردهنده باید ارائه کند که مانع فعالیت صادقانه آن‌ها می‌شود. اگر تقلب کنند، استیک خود را از دست می‌دهند. مثال‌ها شامل قدرت محاسبه، رمز ارز یا حتی شهرت می‌شوند.
چرا ریسک منابع خود را بپذیرند؟
در این شرایط ریوارد نیز موجود است. این معمولاً شامل رمز ارز بومی پروتکل می‌شود و دربرگیرنده کارمزدهایی است که توسط دیگر کاربران پرداخته‌شده‌اند یا واحدهای رمز ارز تازه تولیدشده یا هردو.
شفافیت آخرین چیزی است که نیاز داریم. ما باید بتوانیم زمانی که فردی تقلب می‌کند را تشخیص دهیم. در بهترین حالت، تولید بلاک‌ها برای آن‌ها هزینه‌بر است اما اعتبار دهی به آن‌ها برای همه ارزان است. این موضوع تضمین‌کننده تحت کنترل بودن اعتباردهندگان توسط کاربران معمولی است.
انواع الگوریتم‌های اجماع:
1. اثبات کار (PoW)
اثبات کار پدرخوانده الگوریتم‌های اجماع بلاک پین است. در ابتدا در بیت کوین انجام شد اما مفهوم واقعی تا مدتی وجود داشت. در اثبات کار اعتباردهندگان (ماینرها) دیتایی را که می‌خواهند اضافه کنند هش می‌کنند تا راه‌حل ویژه‌ای پیدا کنند.
هش یک‌رشته تصادفی از حروف و اعداد است که هنگام استفاده از داده‌ها از طریق تابع هش ایجادشده‌اند؛ اما اگر داده‌های مشابهی را مجدداً از طریق آن راه‌اندازی کنید، همیشه آن خروجی را از دست می‌دهید. حتی یک بخش را تغییر دهید و هش شما کاملاً متفاوت خواهد بود.
با نگاهی به خروجی، احتمالاً نمی‌توان گفت که کدام اطلاعات را وارد تابع کرده‌اید. ازاین‌رو، برای اثبات این که پیش از یک زمان مشخص از بخشی از داده‌ها اطلاع داشته‌اید، مفید هستند. شما می‌توانید به فردی هش مربوطه را بدهید و بعداً که داده‌ها را آشکار ساختید، آن فرد از طریق تابع آن را راه‌اندازی کند تا مطمئن شوید که خروجی یکسان است.
در اثبات کار، پروتکل شرایط را برای اعتبار بلاک مهیا می‌کند. برای مثال تنها بلاکی که هش آن با 00 آغاز می‌شود معتبر خواهد بود. تنها راه برای ایجاد یکی توسط ماینر که با ترکیب مذکور هماهنگ باشد از طریق ورودی‌های جامع است. آن‌ها می‌توانند برای رسیدن به نتیجه متفاوت برای هر حدس تا رسیدن به هش صحیح، پارامتری را در داده‌های خود اصلاح کنند.
در بلاک چین‌های مهم، میله (bar) بسیار بالا تعیین می‌شود. برای رقابت با دیگر ماینرها، به انباری پر از سخت‌افزارهای خاص هشینگ (ASICs) با شانس تولید یک بلاک معتبر نیاز داریم.
استیک شما هنگام استخراج همان هزینه این ماشین‌ها و میزان برقی است که برای راه‌اندازی آن‌ها موردنیاز است. ASIC ها با یک هدف ساخته می‌شوند، بنابراین در اپلیکیشن‌هایی که به استخراج رمز ارز مرتبط نیستند، کارایی ندارند. تنها راه شما برای جبران سرمایه‌گذاری اولیه، استخراج است که در صورت افزودن موفق یک بلاک جدید به بلاک چین پاداش قابل‌توجهی ارائه می‌کند.
تأیید تولید یک بلاک درست توسط شبکه امری بدیهی است. حتی اگر تریلیون‌ها ترکیب را برای دستیابی به هش درست امتحان کرده باشید، آن‌ها تنها باید داده‌های شما را از طریق یک تابع مورد استفاده قرار دهند. اگر داده‌های شما یک هش معتبر تولید کنند، پذیرفته خواهد شد و شما پاداشی دریافت خواهید کرد. در غیر این صورت شبکه آن را رد خواهد کرد و شما زمان و برق را برای هیچ هدر داده‌اید.
بیشتر بخوانید:
2. اثبات سهم (PoS) چیست؟
اثبات سهم در روزهای اولیه پیدایش بیت کوین به‌عنوان جایگزینی برای اثبات کار ارائه شد. در یک سیستم اثبات سهم، خبری از ماینرها، سخت‌افزار تخصصی یا مصرف انرژی زیاد نیست. تنها به یک کامپیوتر نیاز دارید.
هنوز باید کمی خطر کنید. در اثبات سهم، از یک منبع خارجی (مانند برق یا سخت‌افزار) استفاده نمی‌کنید بلکه یک منبع داخلی همچون رمز ارز در اختیار دارید. با هر پروتکل قوانین متفاوت هستند، اما در کل حداقل سرمایه‌ای وجود دارد که باید نگه‌دارید تا شایسته استیکینگ باشید.
ازاین‌رو سرمایه خود را در کیف پول قفل می‌کنید (در حال استیک کردن نمی‌توان آن‌ها را جابجا کرد). معمولاً با دیگر اعتباردهندگان در مورد تراکنش‌هایی که به بلاک بعدی می‌روند موافق خواهید بود. از طرفی درباره بلاکی که انتخاب خواهد شد شرط‌بندی می‌کنید و پروتکل یکی را انتخاب خواهد کرد.
اگر بلاک شما انتخاب شود، با توجه به استیک خود بخشی از کارمزدهای تراکنش را دریافت خواهید کرد. هرچه میزان سرمایه‌ای که قفل می‌کنید بیشتر باشد، سود بیشتری به دست خواهید آورد؛ اما اگر قصد تقلب از طریق ارائه تراکنش‌های نامعتبر را دارید، بخشی از استیک خود را از دست خواهید داد. ازاین‌رو، مکانیسمی مشابه PoW داریم که در آن صادقانه عمل کردن سودآورتر از عمل کردن همراه با تقلب است.
در کل کوین‌های تازه تولیدشده به عنوان بخشی از ریوارد برای اعتباردهندگان نیستند. ارز بومی بلاک چین باید به روش دیگری تولید شود. این کار می‌تواند یا از طریق توزیع اولیه (IEO یا ICO) انجام شود یا از طریق راه‌اندازی پروتکل با اثبات کار پیش از انتقال دیرتر به اثبات سهم.
تا این تاریخ، اثبات سهم خالص تنها در رمز‌ارزهای کوچک‌تر به‌کار رفته است. ازاین‌رو، مشخص نیست که آیا می‌تواند به‌عنوان جایگزینی برای اثبات کار به کار رود یا نه. با این‌که ازنظر تئوری به نظر دقیق می‌رسد، در عمل بسیار متفاوت است.
زمانی که اثبات سهم در شبکه‌ای با مقدار ارزش زیاد راه‌اندازی می‌شود، سیستم به‌جایی برای تئوری بازی و محرک‌های مالی تبدیل می‌شود. هر فردی که درباره نحوه هک کردن یک سیستم اثبات سهم اطلاعات داشته باشد، احتمالاً تنها در صورتی آن را انجام می‌دهد که بتواند از آن سود به دست آورد، ازاین‌رو تنها راه برای این که از عملی بودن آن مطمئن شوید، در یک شبکه لایو است.
به‌زودی متوجه خواهیم شد که اثبات سهم به مقدار زیاد تست‌شده است. Casper به عنوان بخشی از مجموعه آپگریدها برای شبکه اتریوم به کار خواهد رفت (تحت عنوان Etherium 2.0 شناخته می‌شود).
الگوریتم‌های اجماع کم کاربرد
اثبات کار و اثبات سهم الگوریتم‌های اجماعی هستند که درباره آن‌ها صحبت بسیار شده است؛ اما الگوریتم‌های بسیار دیگری نیز وجود دارند که همه مزایا و معایبی دارند. در زیر تعدادی از آن‌ها ذکرشده‌اند:
- اثبات تأخیر کار
- اجماع اثبات سهم اجاره‌شده
- اثبات اعتبار
- اثبات سوزاندن
- اثبات سهم واگذارشده
- اجماع PoW/PoS هیبرید
مکانیسم‌های به‌کاررفته برای رسیدن به اجماع برای عملکرد سیستم‌های توزیعی حیاتی هستند. بسیاری بر این باور هستند که بزرگ‌ترین نوآوری در حوزه بیت کوین استفاده از اثبات کار بود تا کاربران قادر به پذیرش مجموعه مشترکی از حقایق شوند.
الگوریتم‌های اجماع امروزه نه‌تنها از سیستم‌های پول دیجیتال حمایت می‌کنند، بلکه از بلاک چین‌هایی که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند کد را در یک شبکه توزیعی راه‌اندازی کنند نیز پشتیبانی می‌کنند. آن‌ها در حال حاضر زیربنای تکنولوژی بلاک چین هستند و برای پایداری طولانی‌مدت شبکه‌های مختلف موجود نیز حیاتی هستند.
از میان همه الگوریتم‌های اجماع، اثبات کار الگوریتم غالب است. جایگزینی که قابل‌اعتمادتر و ایمن‌تر باشد هنوز ارائه نشده است. با این وجود، تحقیقات و پیشرفت‌های بسیاری در مورد جایگزینی اثبات کار صورت گرفته است و در سال‌های آتی بسیاری از آن‌ها را خواهیم دید.
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
تاریخچه ارز متیک
آموزش ترید با گوشی اندروید و آیاواس
آموزش تحلیل فاندامنتال ارز دیجیتال
روند های برگشت بازار و تکنیک رول سوشی
چگونه ارز دیجیتال بخریم با گوشی؟
دیدگاهتان را بنویسید