الگوریتم اجماع بلاک چین چیست؟ - Cryptopolitan

هر سیستم متمرکز، مانند پایگاه داده حاوی اطلاعات ضروری درباره مجوز ازدواج در یک حوزه قضایی، به یک مدیر متمرکز با اختیار نگهداری و نگهداری پایگاه داده نیاز دارد. این مسئولیت بر عهده مقام مرکزی است که در نهایت مسئولیت نگهداری سوابق دقیق را بر عهده دارد، هر گونه تغییر از قبیل افزودن، حذف یا به روز رسانی اسامی افرادی که شرایط مجوزهای خاص را دارند.

بلاک چین های عمومی که غیرمتمرکز هستند و خود تنظیم می شوند می توانند در مقیاس جهانی بدون هیچ مرجع مرکزی کار کنند. تعداد زیادی از افراد با کمک به اعتبارسنجی و احراز هویت به آنها کمک می کنند بلاکچینتراکنش های مبتنی بر بلوک ماینینگ.

الگوریتم اجماع بلاک چین

فناوری بلاک چین به سرعت در حال تغییر نحوه تعامل ما با داده ها و دنیای مالی است. یکی از اجزای کلیدی که سیستم های بلاک چین را قابل اعتماد و ایمن می کند، الگوریتم اجماع است. در این مقاله به بررسی الگوریتم اجماع بلاکچین و نحوه عملکرد آن خواهیم پرداخت.

الگوریتم اجماع مجموعه ای از قوانین است که توسط همه شرکت کنندگان در یک شبکه بلاک چین برای حفظ توافق در مورد وضعیت دفتر مشترک رعایت می شود. این مکانیزمی است که تضمین می‌کند همه گره‌ها در شبکه دید یکسانی از داده‌ها دارند و تراکنش‌ها به شیوه‌ای امن و غیرمتمرکز اعتبارسنجی و به بلاک چین اضافه می‌شوند.

انواع الگوریتم اجماع بلاک چین

الگوریتم‌های اجماع بلاک چین سابقه طولانی و متنوعی دارند. اولین تجسم اثبات کار (PoW) برای ایمن سازی بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت و ساتوشی ناکاموتو این مفهوم را در سال 2008 معرفی کرد. الگوریتم های اجماع دیگری مانند اثبات سهام (PoS) و اثبات سهام (DPoS) از آن زمان به وجود آمدند و جایگزین هایی برای PoW ارائه کردند. هر یک از این الگوریتم‌ها مزایا و معایب متمایز را ارائه می‌کنند و تضمین می‌کنند که توسعه‌دهندگان گزینه‌های متنوعی را هنگام انتخاب مکانیزم اجماع برای بلاک چین خود دارند. در نهایت، هر الگوریتم اجماع برای شبکه‌ای که از آن استفاده می‌کند منحصربه‌فرد است و انتخاب صحیح آن می‌تواند تاثیر زیادی بر سرعت و امنیت شبکه ارزهای دیجیتال داشته باشد. برخی از متداول ترین الگوریتم های اجماع عبارتند از:

اثبات کار (PoW)

اثبات سهام (PoS)

- اثبات سهام (DPoS)

-اثبات تاریخ (PoH)

-تحمل گسل بیزانسی (BFT)

-گراف غیر چرخشی جهت دار (DAG)

اثبات کار (PoW)

Proof-of-Work یک الگوریتم توافقی است که برای اولین بار با ایجاد بیت کوین در سال 2009 معرفی شد. این الگوریتم به گونه ای طراحی شده است که محاسباتی فشرده داشته باشد و به گره ها نیاز دارد تا محاسبات ریاضی پیچیده ای را انجام دهند تا تراکنش ها را اعتبارسنجی کرده و آنها را به زنجیره بلوک اضافه کنند. اولین گره ای که محاسبه را حل می کند و راه حل صحیح را پیدا می کند با تعداد معینی توکن یا ارز دیجیتال پاداش می گیرد.

کار محاسباتی که توسط گره ها انجام می شود، استخراج نامیده می شود. فرآیند ماینینگ به تضمین امنیت شبکه کمک می‌کند، زیرا یک گره نمی‌تواند داده‌های موجود در بلاک چین را دستکاری کند. ایده اثبات کار این است که هر چه قدرت محاسباتی بیشتری به شبکه اضافه شود، امنیت آن بیشتر می شود.

Proof-of-Work یک الگوریتم اجماع بسیار مطمئن و قابل اعتماد است، اما چندین اشکال دارد. این نیاز به مقدار زیادی قدرت محاسباتی و انرژی دارد که می تواند گران باشد و به محیط زیست آسیب برساند. علاوه بر این، فرآیند ماینینگ می‌تواند کند و ناکارآمد باشد و منجر به کندی زمان تراکنش و افزایش کارمزد شود. ارزهای دیجیتالی که از PoW استفاده می کنند شامل بیت کوین (BTC) است. Dogecoin (DOGE)، Litecoin (LTC)، Monero (XMR) و Zcash (ZEC).

مدارک اثبات شده (PoS)

Proof-of-Stake یک الگوریتم اجماع جدیدتر است که به عنوان جایگزینی برای Proof-of-Work توسعه یافته است. Proof-of-Stake به جای اینکه گره ها را برای انجام محاسبات پیچیده ملزم کند، به گره هایی متکی است که مقدار مشخصی توکن یا ارز دیجیتال را به عنوان وثیقه در اختیار دارند. این وثیقه برای اعتبارسنجی تراکنش ها و افزودن آنها به بلاک چین استفاده می شود.

فرآیند اعتبارسنجی در Proof-of-Stake بسیار سریعتر و از نظر انرژی کارآمدتر از Proof-of-Work است. گره‌ها به‌طور تصادفی برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها انتخاب می‌شوند و هر چه تعداد توکن‌های بیشتری در اختیار داشته باشند، احتمال انتخاب آن‌ها بیشتر می‌شود. این امر گره‌ها را تشویق می‌کند تا توکن‌های بیشتری را نگه دارند و امنیت شبکه را حفظ کنند.

Proof-of-Stake یک جایگزین امیدوارکننده برای Proof-of-Work است، اما بدون اشکال نیست. برخی افراد استدلال می‌کنند که امنیت کمتری نسبت به Proof-of-Work دارد، زیرا فرآیند اعتبارسنجی آنقدرها غیرمتمرکز نیست. همچنین، این امکان وجود دارد که یک نهاد واحد درصد زیادی از توکن ها را در اختیار داشته باشد که می تواند منجر به متمرکز شدن شبکه شود. برخی از ارزهای دیجیتال که از اثبات سهام استفاده می کنند، هستند Ethereum (ETH)، تزوس (XTZ)، EOS (EOS)، و کاردانو (ADA)

گواهی اثبات سهام (DPoS)

Delegated Proof-of-Stake گونه ای از Proof-of-Stake است که برای رفع برخی از چالش های مرتبط با الگوریتم استاندارد Proof-of-Stake توسعه یافته است. در DPoS، گره‌ها برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و اضافه کردن آن‌ها به بلاک چین بر اساس تعداد رای‌هایی که از سایر گره‌های شبکه دریافت می‌کنند، انتخاب می‌شوند. ایده پشت DPoS این است که گره‌هایی که بیشترین رای را دارند، قابل اعتمادترین و قابل اعتمادترین هستند، و بنابراین باید کسانی باشند که مسئول اعتبارسنجی تراکنش‌ها هستند.

DPoS یک الگوریتم اجماع سریع و کارآمد است، زیرا فقط به تعداد کمی گره برای اعتبارسنجی تراکنش ها نیاز دارد. با این حال، نسبت به Proof-of-Work یا Proof-Stake نیز امنیت کمتری در نظر گرفته می‌شود، زیرا انتخاب گره‌های اعتبارسنجی بر اساس تعداد رای‌هایی است که دریافت می‌کنند، نه بر اساس میزان قدرت محاسباتی یا توکن‌های آنها. نگه دارید برخی از رمزارزهای DPoS عبارتند از Tron (TRX)، EOS (EOS) و Steem (STEEM)

اثبات تاریخ (PoH)

Proof-of-History (PoH) یک الگوریتم اجماع است که به دنبال ارائه جایگزینی برای فناوری‌های بلاک چین سنتی است. با گنجاندن خود زمان در زنجیره بلوک، اثبات تاریخچه (PoH) یک مکانیسم توافقی است که بار روی گره‌های شبکه را در طول پردازش بلوک کاهش می‌دهد. گره ها ساعت های داخلی خود را دارند که برای اعتبارسنجی زمان و رویدادها استفاده می شود. Proof-of-History هنوز در مراحل اولیه توسعه است و هنوز به طور گسترده در صنعت ارزهای دیجیتال استفاده نشده است. الگوریتم Proof of History فقط در بلاک چین Solana استفاده می شود. به همین دلیل، شبکه بسیار مقیاس پذیر است و تا 60,000 تراکنش در ثانیه را انجام می دهد.

تحمل گسل بیزانس (BFT)

الگوریتم‌های اجماع BFT برای رسیدن به اجماع در یک شبکه بلاک چین طراحی شده‌اند، حتی اگر برخی از گره‌ها غیرقابل اعتماد باشند یا به طور مخرب عمل کنند. آنها معمولاً در شبکه های بلاک چین مجاز استفاده می شوند، جایی که همه گره ها شناخته شده و قابل اعتماد هستند، برخلاف شبکه های بلاک چین عمومی که گره ها ناشناس و غیرقابل اعتماد هستند.

محبوب ترین الگوریتم اجماع BFT، تحمل خطای بیزانسی عملی (PBFT) نام دارد. PBFT با داشتن یک گره رهبر تعیین شده، معروف به اولیه، کار می کند که مسئول جمع آوری و پخش تراکنش ها به تمام گره های دیگر در شبکه است. هر گره در شبکه تراکنش ها را تایید می کند و پیامی را برای تایید یا رد تراکنش ها به اصلی ارسال می کند. هنگامی که بیش از دو سوم گره ها تراکنش ها را تایید کردند، گره اصلی می تواند تراکنش ها را به بلاک چین اضافه کند.

اثبات اهمیت

اثبات اهمیت روشی برای اعتبار بخشیدن به مشارکت یک گره در شبکه ارز دیجیتال و کسب حق تولید بلوک های جدید است. یکی از مزیت‌های PoI نسبت به سایر الگوریتم‌های اجماع این است که امکان توزیع عادلانه‌تر پاداش‌ها را در شبکه فراهم می‌کند. برخلاف PoW که به گره‌ها صرفاً بر اساس قدرت محاسباتی آنها پاداش می‌دهد، یا PoS که به گره‌ها صرفاً بر اساس تعداد توکن‌هایی که در اختیار دارند پاداش می‌دهد، PoI عوامل مختلفی را در نظر می‌گیرد که به سلامت و رفاه کلی شبکه کمک می‌کنند. .

چرا ارزهای دیجیتال از مکانیسم های اجماع استفاده می کنند؟

ارزهای دیجیتال به الگوریتم‌های اجماع نیاز دارند تا اطمینان حاصل شود که شبکه امن، قابل اعتماد و قابل اعتماد است. الگوریتم‌های اجماع به گره‌های شبکه اجازه می‌دهند تا در مورد اعتبار تراکنش‌ها به توافق برسند و اطمینان حاصل کنند که همه شرکت‌کنندگان در مورد وضعیت بلاک چین توافق دارند. این به جلوگیری از خرج کردن مضاعف، فعالیت های مخرب و سایر مسائل امنیتی در شبکه ارزهای دیجیتال کمک می کند. همچنین تضمین می‌کند که تراکنش‌ها به سرعت و کارآمد پردازش می‌شوند تا بتوانند به موقع تأیید شوند. در نهایت، الگوریتم‌های اجماع با ارائه پاداش برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها یا حفظ گره‌هایشان، به کاربران انگیزه می‌دهند تا در شبکه درگیر بمانند.

خط پایین

به طور خلاصه، الگوریتم اجماع بلاک چین سنگ بنای فناوری بلاک چین است که پایه اعتماد و امنیت را فراهم می کند که کل اکوسیستم بلاک چین بر اساس آن ساخته شده است. مسئول تایید تراکنش ها، ایجاد بلوک های جدید و حفظ توافق بین گره ها در شبکه است. الگوریتم اجماع با ماهیت غیرمتمرکز و ضد دستکاری خود، اعتماد و شفافیت را برای کاربران بلاک چین فراهم می کند. نوآوری و تکامل الگوریتم‌های اجماع بلاک چین همچنان ادامه دارد، زیرا توسعه‌دهندگان به دنبال ایجاد الگوریتم‌هایی هستند که از نظر انرژی کارآمدتر، مقیاس‌پذیرتر و ایمن‌تر باشند. این یک زمینه دائماً در حال تحول است، بنابراین می‌توان انتظار داشت که در سال‌های آینده شاهد پیشرفت‌های هیجان‌انگیز زیادی باشیم.