top banner adv

Thresholded Proof Of Stake ؛ الگوریتم اجماعی در بلاک‌چین

Thresholded Proof Of Stake ؛ الگوریتم اجماعی در بلاک‌چین
0
بازدید : 10396

اجماع یکی از مهم‌ترین مباحث در دنیای بلاک‌چین است. شبکه‌های زنجیره‌ای سیستم‌های ذخیره توزیع‌شده‌ای هستند که تمام کاربران آن‌ها باید ذخیره اطلاعات در بسترشان را تأیید کنند. اجماع عمومی کاربران پروتکلی است که با آن، امکان کنترل شبکه از سوی کاربران ممکن می‌شود. در این مقاله از فکت کوینز می‌خواهیم درباره اثبات سهام دارای سقف و اجماع در بستر بلاک‌چین‌ها برایتان بگوییم.

الگوریتم‌های اجماع در بستر بلاک‌چین

آستانه اثبات سهم

الگوریتم اجماع(consensus algorithm) معمولا شامل دو مقوله مهم است:

    بیشتر بخوانید : متاهیرو؛ دروازه ورود شما به دنیای دیجیتالی

  • انتخابات(Election): چگونه گروهی از نادها(nodes) یا همان کاربران حاضر در شبکه بلاک‌چین یا حتی یک کاربر در هر لحظه برای تصمیم‌گیری درباره اقدامات و عملیات انتخاب می‌شود.
  • توافق(Agreement): پروتکلی که کاربران یا همان نادهای منتخب درباره اجرایش در بستر بلاک‌چین به توافق می‌رسند و تراکنش‌ها و عملیات تازه شبکه را تأیید می‌کنند.

در ادامه این مقاله، می‌خواهیم درباره مقوله توافق در الگوریتم اجماع برایتان بگوییم. بعد به‌سراغ اثبات سهام دارای سقف هم می‌رویم.

اثبات کار(Proof of Work)

  • مثال: بیت‌کوین، اتریوم

سازنده بیت‌کوین الگوریتم اثبات کار را به دنیا معرفی کرد. در این روش به کاربران اجازه داده می‌شود که در بستر شبکه توزیع‌شده‌ای بزرگ بفهمند که چه کسی در هر زمان رهبری اوضاع را به دست دارد. برای اینکه بتوانید کنترل اوضاع را به دست بیاورید، باید معما و پرسشی پیچیده را در رقابت با کاربران دیگر حل کنید. هرکس که زودتر به پاسخ برسد، پاداش خواهد گرفت.

چنین کاربری در مرحله بعدی حالتی از شبکه را منتشر می‌کند که معتقد است نسخه تازه آن است. تمام کاربران دیگر هم ناظر به اقدامات او هستند. این روش ناقص است و برای همین در ادامه از روش بهتری موسوم به اثبات سهام دارای سقف خواهیم گفت. اما معایب روش اثبات کار چیست؟

لینک مفید: اثبات کار چیست؟

پولینگ(Pooling)

برای اینکه بتوان در روش اثبات کار به توانایی حل مسأله شبکه رسید و با پاسخ‌دهی به آن توانایی صاحب‌نظرشدن در امور بلاک‌چین و رهبری را به‌دست آورد، باید مسیر پیچیده‌ای طی شود. پاسخ‌دادن به مسائل محاسباتی موجود در بستر شبکه کار ساده‌ای نیست.

برای همین از روش پولینگ استفاده می‌شود؛ یعنی گروهی از کاربران در قالب یک پول یا گروه اقدام به تلاش برای یافتن پاسخ سؤال می‌کنند. در این صورت، شانس افراد گروه برای رسیدن به پاسخ بیشتر و پاداش میان همه تقسیم می‌شود. اما ماجرا از این قرار است که پولینگ شبکه را به سمت متمرکزشدن می‌برد. برای مثال، گفته می‌شود که حدود ۵۳٪ از شبکه بیت‌کوین فقط از سوی ۳ پول(pool) کنترل می‌شود.

فورک‌ها(Forks)

فورک‌ها انشعاباتی از شبکه بلاک‌چین هستند که نسخه‌ای تازه از آن ارائه می‌کنند. فورکی که در نهایت انتخاب می‌شود، گزینه‌ای است که کاربران بیشتری از شبکه‌های دیگر به آن پیوسته‌اند. چنین روندی باعث کندشدن فرایند خاتمه‌یافتن هر تراکنش می‌شود.

هیچ‌کس نمی‌تواند درباره اینکه کدام بلاک، آخرین گزینه جاری بوده مطمئن شود. یعنی کشف این نکته دشوار است که کدام بلاک آخرین بخشی بوده که بیشتر شبکه روی آن بنا شده است.

لینک مفید: هارد فورک چیست؟

اتلاف انرژی

رایانه‌ها و تجهیزات متعددی در سراسر دنیا مشغول به فعالیت هستند تا مشخص شود که چه کسی باید رهبر بلاک بعدی شبکه بلاک‌چین باشد. فرایند استخراج رمزارزها و رسیدن به نتیجه‌گیری درباره این موضوع انرژی زیادی را مصرف می‌کند. گفته می‌شود که انرژی صرف‌شده در این مسیر به‌اندازه انرژی مصرفی کشورهای دانمارک و ایسلند است.

بنابراین، همان‌طور که می‌بینید مشکلات و معایبی در الگوریتم اثبات کار وجود دارد. پس باید پای الگوریتم‌های دیگر مانند اثبات سهام دارای سقف را به میان بیاوریم. همچنان با ما همراه باشید.

اثبات سهام(Proof of Stake)

آستانه اثبات سهم

  • مثال: ای‌او‌اس(EOS)، استیم‌ایت(Steemit)، بیت‌شِیرز(Bitshares)

یکی دیگر از الگوریتم‌هایی که بعد از الگوریتم اثبات کار رواج زیادی دارد، اثبات سهام است. روش کار این الگوریتم چیست؟ اثبات سهام می‌گوید که کاربران به‌اندازه پولی که در شبکه خرج می‌کنند، اجازه ورود به حوزه تصمیم‌گیری دارند.

یکی از راه های اصلی استفاده از اثبات سهام نمایندگی‌شده(DPoS) است. در این سیستم، کل شبکه به نمایندگانی رأی می‌دهد که از آن پشتبیانی و مراقبت و به‌ نمایندگی از دیگران اقدام به تصمیم‌گیری می‌کنند. البته دقت کنید که برای نماینده‌شدن باید مبلغ سرمایه‌گذاری زیادی در شبکه انجام شود.

این روند هم مانند سرمایه‌گذاری و مدیریت در شرکت‌های معمولی است. سرمایه‌گذاران کوچک‌تر به سرمایه‌گذاران کلان‌تر امکان انتخاب‌شدن در هیأت‌مدیره را می‌دهند. سرمایه‌گذاران بزرگ‌تر و ثروتمندتر پس از انتخاب برای همه تصمیم‌گیری می‌کنند.

این روش هم مشکلاتی دارد. برای نمونه، همچنان باعث می‌شود که تصمیم‌گیری در بستر شبکه حالتی متمرکز پیدا کند. ضمن اینکه تمام نمایندگان هم را می‌شناسند و این هم می‌تواند معذوریت‌هایی برای سیستم تصمیم‌گیری به‌وجود بیاورد. بنابراین، گروهی از افراد ثروتمند دور هم جمع می‌شوند و وضعشان مدام بهتر می‌شود. چنین نظامی مطلوب نیست.

لینک مفید: بوترین: سازوکار اثبات سهام، راه حلی برای حل مشکلات زیست‌محیطی اتریوم است

اثبات سهام دارای سقف (Thresholded Proof Of Stake)

نیر(NEAR) از سیستم انتخاباتی موسوم به اثبات سهام دارای سقف بهره می‌برد. هدف از به‌کارگیری چنین سازوکاری، مشارکت‌دادن طیف وسیعی از کاربران در امور تصمیم‌گیری مرتبط با شبکه و آوردن امنیت بیشتر به آن است. ضمن اینکه این روش می‌تواند به توسعه مفهوم غیرمتمرکز‌بودن هم کمک شایانی کند.

اگر بخواهیم این روش را بیشتر شرح بدهیم، باید آن را با یک مزایده مقایسه کنیم. در مزایده‌ها،‌ کسی برنده و صاحب یک پروژه یا کالای موردفروش می‌شود که قیمت بالاتری پیشنهاد کند.

در اثبات سهام دارای سقفهم به تعداد زیادی از افراد نیاز است که باید انتخاب شوند و در یک بازه زمانی خاص اقدام به تصمیم‌گیری برای شبکه کنند. هر بازه زمانی به بخش‌های متعددی تقسیم می‌شود(۱۴۴۰ بخش در هر دقیقه) و هر بخش از سوی نمایندگان و افراد تصمیم‌گیرنده(۱۰۲۴ نفر) بررسی و مدیریت می‌شود.

هر کرسی متعلق به تصمیم‌گیری برای شبکه با سهام تمام مشارکت‌کنندگان در روند مدیریت شبکه‌ای تعریف می‌شود که می‌خواهند بر شبکه نظارت داشته باشند. اجازه بدهید که با مثالی این موضوع را شفاف‌تر کنیم.

اگر از افراد حاضر در شبکه که تعدادشان به ۱۴۷۴۵۶۰ نفر می‌رسد، هریک ۱۰ توکن داشته باشند، سپس هر کرسی تصمیم‌گیری به‌اندازه ۱۰ توکن ارزش خواهد داشت و هریک از افراد حاضر در شبکه و خواهان حضور در روند مدیریت بلاک‌چین صاحب یک کرسی می‌شوند و به هرکدام از آن‌ها هم ۱۴۷۴۵۶ کرسی پاداش داده می‌شود.

لینک مفید: نیر پروتکل (Near Protocol)؛ آشنایی با ویژگی‌ها و چشم‌انداز آن

سازوکار دقیق‌تر

برای مشارکت در حوزه مدیریت شبکه‌های غیرمتمرکز در روش اثبات سهام دارای سقف، هر حساب کاربری باید تراکنش ویژه‌ای را ارسال کند که نشان می‌دهد صاحب هر حساب خواهان سرمایه‌گذاری چه مبلغی در شبکه است. بلافاصله با پذیرش تراکنش، بخش مشخصی از پول به‌مدت دست‌کم ۳ روز قفل می‌شود.

در پایان روز، درخواست تمام کاربرانی که خواهان مشارکت در مدیریت‌اند، جمع‌آوری می‌شود. ضمن اینکه به کاربرانی که قبل‌تر در فرایند مدیریت شرکت داشته‌اند هم توجه می‌شود. سپس ارزش هر کرسی مدیریتی برآورد می‌گردد و به هر کاربری که حداقلِ سرمایه‌گذاری برای ورود به فرایند مدیریتی را داشته، تعدادی کرسی اختصاص داده می‌شود.

پروتکل نیر(NEAR) از پاداش‌های بلاکی تورمی و کارمزدهای معاملاتی برای تشویق کاربران برای ورود به فرایند مدیریتی شبکه استفاده می‌کند. به‌طور خاص، نرخ تورمی به عنوان درصدی از تعداد کل توکن‌ها تعریف می‌شود. این روند کاربران را برای حفظ سرمایه‌هایشان هم که شده به مشارکت در فرایند مدیریتی تشویق می‌کند.

بیشتر بخوانید : نگاهی دقیق به امن‌ترین پگ بیت کوین (BitcoinPeg)!

با پذیرش کاربران در جایگاه مدیریتی، سرمایه‌شان قفل می‌شود و امکان خرج‌کردن آن وجود نخواهد داشت. یک روز پس از ترخیص هر کاربر از مشارکت در مدیریت شبکه، سرمایه‌اش مجدداً آزاد می‌شود.

لینک مفید: الگوریتم اثبات زمان ( POH) چیست؟

مزایا

آستانه اثبات سهم

مزایایی در روش اثبات سهام دارای سقف وجود دارد:

نیازی به پولینگ(POOLING) وجود ندارد

نیازی به تجمع سهم‌ها یا منابع در این روش وجود ندارد چون پاداشی که به کاربران داده می‌شود، متناسب با میزان سهمشان است. به‌عبارت دیگر، دو حساب که هریک ۱۰ توکن دارند، بازدهی مشابه ۲۰ توکن در یک حساب واحد را خواهند داشت. پس نیاز به تجمع کاربران در گروه‌ها برای رسید به بازده بیشتر نیست.

فورکینگ کمتری انجام می‌شود

تنها در زمانی نیاز به فورک پیش می‌آید که شکاف جدی و مهمی در شبکه موجود باشد. زمانی که نیروهای مخالف و مزاحم در شبکه بلاک‌چین حضور داشته باشند، فورک‌ها به‌وجود می‌آیند. اگر تعداد این مزاحمان مداخله‌گر زیاد شود، امکان ایجاد تغییر در بلاک وجود نخواهد داشت.

اگر فورک در شبکه صورت بگیرد، اعضای شبکه می‌توانند با رصد اوضاع شبکه شکاف را مشاهده کنند. برای مثال، اگر فورک در شبکه رخ بدهد، اکثریت اعضا می‌توانند وضعیت بلاک‌ها را ببینند و منتظر شوند تا تعداد کافی از بلاک‌ها شکل بگیرند.

در واقع، پیش از آنکه به این نتیجه برسند که هر بلاک دیگر بازیابی نمی‌شود، به انتظار شکل‌گیری تعداد بلاک‌هایی تازه می‌نشینند.اقلیت اعضای شبکه هم وضعیت بلاک‌ها را می‌بینند و متوجه می‌شوند که احتمالا بلاک‌های آنها بازنویسی می‌شود و در نهایت در شبکه به کار نخواهد آمد.

لینک منبع: مقایسه هارد فورک (Hard fork) با سافت فورک (Soft fork)

امنیت شبکه بالاست

بازنویسی یک بلاک منفرد یا اجرای حمله‌ای طولانی در شبکه‌هایی که از الگوریتم اثبات سهام دارای سقف استفاده می‌کنند، کار ساده‌ای نیست. چرا؟ چون برای این کار باید کلیدهای خصوصی از کاربرانی گرفته شود که دو-سوم کل سهام را در طی دو روز گذشته در دست داشته‌اند.

فرض اینکه کاربران با داشتن سهام در حسابشان فقط یک روز حجم بالایی از سهام را در اختیار داشته‌اند هم دور از ذهن است. پس امنیت شبکه بالا می‌رود و حمله به آن چندان ساده نیست.

لینک مفید: نکات امنیتی در ذخیره رمزارزها

معایب

آستانه اثبات سهم

معایب اندکی هم درباره الگوریتم اثبات سهام دارای سقف وجود دارد. برای مثال، موارد زیر را مرور کنید:

از آنجایی که افراد حاضر در مدیریت شبکه مشخص هستند، امکان دارد که از سوی مهاجمان شبکه شناسایی شوند. البته بیشتر کاربران از راه تلفن‌های همراه در ارتباط با شبکه قرار می‌گیرند و این موضوع کنترل تهاجم‌ها و دورزدن خطرها با نپذیرفتن ارتباطات مشکوک را شدنی می‌کند.

در الگوریتم اثبات سهام، پاداش کلی شبکه میان استخرها یا همان پول‌های جاری(pool) و ناظران مدیریت شبکه توزیع می‌شود. چنین روندی باعث می‌شود که کاربرانی که در این جایگاه قرار دارند، میل چندانی به پذیرش کاربران تازه نداشته باشند و در واقع، نخواهند که شریکی برای پاداش‌هایشان به گروه اضافه کنند.

لینک مفید: آیا بلاک چین امن است؟ – بررسی امنیت بلاک چین

در آخر

بیشتر بخوانید : عواقب حمله Erebus

الگوریتم اثبات سهام دارای سقف نسبت به سازوکارهای دیگر مدیریت شبکه‌های بلاک‌چینی امتیازاتی دارد که در این مقاله به آن‌ها اشاره شد. با تکیه بر امنیت بالا و نبود نیاز به پولینگ و کاهش فورکینگ، این الگوریتم می‌تواند راهی تازه برای پیش‌برد فناوری بلاک‌چین در بستری مطلوب‌تر باشد.

بیشتر بخوانید : شبکه نقدینگی (Liquidity Network) چیست؟

بیشتر بخوانید : همه چیز درباره فناوری Grafroot

0
0
برای پیشنهاد این مقاله به دیگر کاربران عزیز فکت کوینز روی دکمه زیر کلیک کنید

فکت کوینز مرجع خبر،تحلیل،آموزش رمز ارز

برای دیدن آموزش های
رایگان بیشتر،عضو شوید

    اشتراک در
    اطلاع از
    0 نظرات
    بازخورد (Feedback) های اینلاین
    مشاهده همه نظرات
    محل تبلیغ
    ramzarzy
    0
    نظر خود را بنویسید !x