الگوریتم اجماع بلاک چین، مکانیسمی است که به کاربران یا سیستم‌ها امکان هماهنگی در یک محیط توزیع شده را می‌دهد. این مکانیسم ابتدا باید اطمینان حاصل کند که همه عوامل سیستم می‌توانند در مورد یک منبع حقیقی به توافق برسند، حتی اگر برخی از عوامل از کار بیفتند. به عبارت دیگر، سیستم باید خطاها را به‌سرعت پیدا و برطرف کند.
در یک سیستم متمرکز، یک نهاد واحد قدرت کنترل سیستم را دارد. در بیشتر موارد، آنها می‌توانند هر طور که بخواهند تغییراتی ایجاد کنند (برای دستیابی به اتفاق نظر در بین بسیاری از مدیران، سیستم حاکمیتی پیچیده‌ای وجود ندارد).
اما در یک تنظیم غیرمتمرکز، این یک داستان کاملاً دیگر است. فرض کنید ما در حال کار با یک پایگاه داده توزیع شده هستیم، چگونه می‌توانیم در مورد مواردی که اضافه می‌شوند به توافق برسیم؟
غلبه بر این چالش در محیطی که افراد به یکدیگر اعتماد ندارند، شاید مهم‌ترین تحول باشد که راه را برای بلاک چین‌ها در بازار خرید ارز دیجیتال هموار می‌کند. در این مقاله از تترلند، نگاهی خواهیم انداخت که الگوریتم اجماع بلاک چین برای عملکرد ارزهای رمزپایه و دفترهای توزیع شده بسیار حیاتی هستند.
الگوریتم اجماع بلاک چین و ارز رمزنگاری شده
در بازار خرید ارز دیجیتال، اطلاعات مربوط به تراکنشات فروش یا خرید ارز دیجیتال کاربران در یک پایگاه داده، یعنی بلاک چین ثبت می‌شود. ضروری است که همه (یا به عبارت دقیق‌تر هر گره) کپی یکسانی از پایگاه داده داشته باشند. در غیر این صورت، به‌زودی با اطلاعات متناقضی روبرو خواهید شد و کل هدف شبکه ارز رمزنگاری را تضعیف می‌کنید.
رمزنگاری کلید عمومی تضمین می‌کند که کاربران نمی‌توانند ارزهای یکدیگر را خرج کنند. اما هنوز هم باید منبع واحدی از حقیقت وجود داشته باشد که شرکت‌کنندگان شبکه به آن اعتماد می‌کنند تا بتوانند تعیین کنند آیا بودجه قبلاً هزینه شده است یا خیر.
Satoshi Nakamoto، خالق بیت کوین، یک سیستم اثبات کار را برای هماهنگی شرکت کنندگان پیشنهاد داد.
انواع الگوریتم اجماع بلاک چین
اثبات کار (PoW)
Proof of Work (PoW) جز اصلی الگوریتم‌های اجماع بلاک چین در زمینه فروش یا خرید ارز دیجیتال است. این الگوریتم اولین‌بار در بیت کوین اجرا شد، اما مفهوم واقعی آن مدتی است که وجود دارد. در اثبات کار، اعتبارسنجان (که به آنها ماینر گفته می‌شود) داده‌هایی را که می‌خواهند اضافه کنند هش می‌کنند تا زمانی‌که یک راه‌حل خاص تولید کنند.
هش یک رشته به ظاهر تصادفی از حروف و اعداد است که هنگام اجرای داده‌ها از طریق یک تابع هش ایجاد می‌شود. اما، اگر داده‌های مشابه را دوباره از طریق آنها اجرا کنید، همیشه با همان خروجی مواجه خواهید شد. هرچند اگر حتی جزئیات کوچکی را تغییر دهید، هش شما کاملاً متفاوت خواهد بود.
با نگاه کردن به خروجی، نمی‌توانید بگویید چه اطلاعاتی در عملکرد وارد شده است. بنابراین آنها برای اثبات این‌که شما قطعه‌ای از اطلاعات را قبل از زمان مشخصی می‌دانید مفید هستند. می‌توانید هش خود را به کسی بدهید و وقتی بعداً داده‌ها را فاش کردید، آن شخص می‌تواند آن را از طریق عملکرد اجرا کند تا مطمئن شود خروجی یکسان است.
پروتکل اثبات کار
در اثبات کار، پروتکل شرایطی را برای اعتبار بخشیدن به یک بلاک تعیین می‌کند. ممکن است بگوید، به‌عنوان مثال، فقط یک بلاک که هش آن با 00 شروع می‌شود معتبر است. تنها راهی که ماینر برای ایجاد روشی متناسب با این ترکیب ایجاد می‌کند، استفاده از brute-force inputها است. آنها می‌توانند یک پارامتر را در داده‌های خود تغییر دهند و نتیجه متفاوتی را برای هر حدس ایجاد کنند تا زمانی‌که هش مناسب دریافت کنند.
با زنجیره بلاک‌های بزرگ، نوار فوق‌العاده زیاد تنظیم شده است. برای رقابت با سایر استخراج‌کنندگان، شما نیاز به یک انبار پر از سخت‌افزار ویژه هش ASIC دارید که امکان تولید بلوک معتبر را داشته باشد.
سهم شما در هنگام استخراج، هزینه این ماشین‌ها و برق مورد نیاز برای کار آنها است. ASICها برای یک منظور ساخته شده‌اند، بنابراین در کاربردهای خارج از استخراج ارزهای رمزپایه کاربردی ندارند. تنها راه شما برای جبران سرمایه‌گذاری اولیه، تأمین سرمایه است که اگر با موفقیت بلوک جدیدی را به بلاک چین اضافه کنید، پاداش قابل توجهی به شما می‌دهد.
اثبات سهام PoS
Proof of Stake (PoS) در روزهای اولیه آغاز فعالیت بیت کوین به عنوان جایگزینی برای اثبات کار در بازار خرید ارز دیجیتال ارائه شد. در یک سیستم PoS، مفهومی از استخراج‌کننده، سخت‌افزار تخصصی یا مصرف زیاد انرژی وجود ندارد. تمام آنچه شما نیاز دارید یک کامپیوتر شخصی معمولی است.
در PoS، شما یک منبع خارجی (مانند برق یا سخت افزار) ، بلکه یک منبع داخلی (ارز رمزنگاری شده ارائه نمی‌دهید). قوانین با هر پروتکل متفاوت است، اما به‌طور کلی حداقل مبلغی را باید برای نگهداری در اختیار داشته باشید.
اگر بلوک شما انتخاب شود، بسته به میزان سهم خود، درصدی از هزینه معاملات فروش یا خرید ارز دیجیتال دریافت خواهید کرد. هرچه بودجه بیشتری قرار دهید، بیشتر به دست می‌آورید. اما اگر بخواهید با پیشنهاد معاملات نامعتبر تقلب کنید، بخشی (یا کل) سهام خود را از دست خواهید داد. بنابراین، ما مکانیزمی مشابه PoW داریم.
تا به امروز، Proof of Stake خالص فقط در ارزهای رمزپایه و بازار خرید ارز دیجیتال کوچک‌تر به کار رفته است. بنابراین مشخص نیست که آیا می‌تواند به‌عنوان یک جایگزین مناسب برای PoW عمل کند. هنگامی‌که PoS در شبکه‌ای با مقدار زیادی ارزش رواج یافت، سیستم به یک زمین بازی نظریه بازی و مشوق‌های مالی تبدیل می‌شود.
PoS در مقیاس وسیع کاسپر به‌عنوان بخشی از یک سری به‌روزرسانی‌ها در شبکه Ethereum که به‌طور کامل تحت عنوان Ethereum 2.0 شناخته می‌شود، اجرا می‌شود.
الگوریتم‌های اجماع دیگر
اثبات کار و اثبات سهام بیشترین بحث در مورد الگوریتم‌های اجماع در زمینه فروش یا خرید ارز دیجیتال هستند. اما انواع مختلف دیگری نیز وجود دارد، همه دارای مزایا و معایب خاص خود هستند.
- تأیید تأخیر کار
- اثبات اجاره اجماع سهام
- اثبات مرجع بودن
- اثبات burn
- اثبات سهام توجیه شده
- اجماع PoW / PoS
جمع‌بندی
مکانیسم‌های دستیابی به اجماع برای عملکرد سیستم‌های توزیع شده حیاتی هستند. بسیاری بر این باورند که بزرگ‌ترین نوآوری در بیت کوین استفاده از Proof of Work بود تا کاربران بتوانند در مورد مجموعه‌ای از حقایق به توافق برسند.
امروزه الگوریتم‌های اجماع نه تنها سیستم‌های ارز دیجیتال و بازار خرید ارز دیجیتال را پشتیبانی می‌کنند، بلکه بلاک چین‌ها به توسعه‌دهندگان امکان اجرای کد در شبکه توزیع شده را می‌دهند.
از بین همه الگوریتم‌های اجماع در زمینه فروش یا خرید ارز دیجیتال، اثبات کار همچنان پیشنهاد اصلی است. هنوز جایگزینی با اطمینان و ایمن‌تر ارائه نشده است. با این اوصاف، تحقیقات و توسعه زیادی در مورد جایگزین‌های PoW انجام شده است و به احتمال زیاد در سال‌های آینده تعداد بیشتری از آنها را مشاهده خواهیم کرد.
یک دیدگاه