صفر تا صد: مکانیزم اجماع و انواع آن، دلیل امنیت بلاک چین‌ها

انواع مکانیزم‌ یا الگوریتم‌های اجماع

پس از همه‌گیری و افزایش مقبولیت رمزارزها میان مردم، جوامع و موسسات مختلفی سعی به ایجاد جریان درآمدی از این منابع داشته‌اند. و از طرفی سازمان‌های دیگری قصد ارائه خدمات مبتنی بر تکنولوژی‌های بستر بلاک چین داشته‌اند.همه‌ی این مشاغل و جوامع توسط مکانیزمی بهینه می‌شوند که مکانیزم اجماع نام دارد و ما قصد داریم تا به معرفی کامل انواع این مکانیزم‌ها بپردازیم. وظیفه اصلی این مکانیزم تضمین امنیت و همگام سازی تراکنش‌ها با شبکه است و برای اثبات همه نود‌ها به سامانه ضروریست.

به طور خلاصه انواع مکانیزم‌های اجماع به نه نوع اصلی زیر تقسیم می‌شود.

PoW – PoS – DpoS – PoC – PoET – PoI – PoAu – PoAc – PoH

Proof Of Work

اثبات از طریق کار انجام شده اولین نوع از مکانیزم‌ اجماع است که ماینینگ یا ماین کردن نیز نامیده می‌شود. که در این نوع اثبات ماینرها برای حل مسائل پیچیده ریاضی با یکدیگر رقابت می‌کنند و میزان قدرت پردازشی ماینر با میزان درآمد یا سرعت آن در حل مسائل آن رابطه مستقیم دارد. این نوع از ماینینگ انواع مختلفی مانند CPU mining، GPU mining، FPGA mining، ASIC mining و Mining pools دارد.  این ماینرها بعد از حل مسائل ریاضی یک بلوک به عنوان پاداش دریافت می‌کنند به شرطی که اولین ماینری باشند که سوال مربوطه را حل کرده است. درجه سختی‌ این مسائل می‌تواند با توجه به  شماره بلوک متفاوت باشد. رمزارزهای زیادی از این مکانیزم اجماع استفاده می‌کنند که مهم ترین آن‌ها بیت کوین است. در حال حاضر مصرف انرژی برای ماین هر بیت کوین 51.13 TWh می‌باشد که رقم بالایی است و هزینه‌های زیادی در پیش دارد.

Proof of Stake

روش اثبات سهم از پروسه‌های غیرانتخابی متفاوتی استفاده می‌کند تا تعیین شود که چه کسی بلوک بعدی را تهیه می‌کند. کاربران بلاک چین‌ها می‌توانند  مقداری از توکن‌های خود را برای مدت مشخصی قفل کنند تا به یک تایید کننده شبکه تبدیل شوند. بعد از تبدیل به یک تایید کننده شبکه ، کاربران می‌توانند به ایجاد بلوک در شبکه بپردازند. تاییدکننده‌ها همچنین می‌توانند براساس قوانین و ساختار بلاک چین مورد نظر انتخاب شوند. به طور معمول کاربری که بیش‌ترین حجم دارایی قفل شده در طولانی ترین مدت را دارد شانس بیش‌تری برای انتخاب شدن دارد. از معروف ترین شبکه‌های مبتنی بر PoS می‌توان به شبکه کاردانو اشاره کرد. اتریوم نیز به دلیل مصرف زیاد انرژی مکانیزم PoW آماده انتقال به شیوه PoS می‌باشد.

Delegated Proof of Stake

در پروسه روش اثبات سهم واگذار شده کاربران می‌توانند با قفل کردن سهام خود به رای دادن شماره خاصی از سپرده‌ها بپردازند. قدرت رای هر شخص بستگی با میزان دارایی قفل شده آن شخص دارد.

برای مثال اگر یک کاربر 20 واحد از سهم x را برای سپرده‌گذاری قفل کرده باشد رای معتبرتری از کاربری که 2 واحد از همان سهم را برای سپرده‌گذاری قفل کرده است دارد. سپرده‌ای که بیش‌ترین تعداد رای را داشته باشد می‌تواند به ساخت بلوک جدید و دریافت جایزه آن بپردازد. این نوع از مکانیزم سریع‌ترین بوده و به عنوان دموکراسی دیجیتال شناخته می‌شود. رمزارز ای او اس  EOS یکی از رمزارزهایی است که از این سیستم استفاده می‌کند.

Proof of Capacity

در شیوه اثبات ظرفیت، راه حل مسائل پیچیده در ذخایر دیجیتال با نام Hard disks ذخیره می‌شود. به این فرآیند نقشه‌کشی یا Plotting گفته می‌شود. در این روش بعد از اینکه هاردها پر از اطلاعات شوند اجازه‌ی ساخت بلوک را دارند. کاربری که بیش‌ترین سرعت را در پیدا کردن راه حل مسئله بیان شده داشته باشد شانس بیش‌تری برای ساخت بلوک دارد. علاوه بر این حجم بیش‌تری از حافظه شانس بیش‌تری را برای کاربر ایجاد می‌کند. رمزارزهای Chia و Storj از جمله ارزهایی هستند که از این شیوه اثبات استفاده می‌کنند. این مکانیزم اجماع یکی از کم هزینه‎‌ترین روش‌های کسب درآمد است.

Proof of ElapsedTime

در روش اثبات زمان سپری شده بصورت تصادفی و عادلانه سازنده بلوک جدید انتخاب می‌شود. مبنای این روش انتخاب سازنده بلوک با استفاده از زمان سپری شده هر کاربر در شبکه است. در این روش سیستم زمان مشخصی را بصورت اتفاقی برای هر کاربر انتخاب می‌کند و پس از سپری شدن زمان کاربری که زمانش به اتمام رسیده; اولویت برای ساخت بلوک را دارد. این مکانیزم تنها زمانی کاربردی است که سیستم متوجه شود هیچ نود یا کاربری چندبار در این سیستم ورود نکرده است.  این روش به عنوان جایگزین سامانه PoW مطرح شده و ادعا می‌کند که مصرف انرزی به مراتب کمتری دارد.

Proof of Identity

در روش اثبات هویت کلید شخصی هرکاربر یا یک فرد احراز شده در قیاس قرار می‌گیرد. در واقع این روش اثبات مدرکی برای حضور کاربران در یک شبکه محسوب می‌شود. و هر تراکنش به نام فرد مورد نظر ثبت می‌شود. هر کاربری که یک هویت به وی تعلق گرفته توانایی ساخت بلوکی از اطلاعات را دارد که نمایش‌دهنده آن فرد در شبکه است. احتمال می‌رود که این روش در آینده برای احراز هویت در شهرهای هوشمند مبتنی بر بلاک چین استفاده شود. شبکه اجتماعی مبتنی بر بلاک چین Peepeth از این نوع اثبات برای ثبت اطلاعات کاربران خود استفاده می‌کند.

Proof of Authority

روش اثبات قدرت (صلاحیت) مکانیزمی بهبود یافته مبتنی بر مکانیزم PoS می‌باشد، بصورت که هویت تاییدکننده‌ها در شبکه قفل می‌شود.  در این روش هویت، رابطه میان هویت شخصی تایید کننده و اسناد رسمی برای تایید هویت‌های دیگر است. و تایید کننده‌ شهرت و آبروی خود را در این سامانه استیک (قفل) می‌کنند. در این مکانیزم نودهایی به تاییدکننده ارتقا پیدا می‌کنند، تنها کسانی هستند که اجازه ساخت بلوک جدیدتر را دارند.

Proof of Activity

مکانیزم اجماع اثبات فعالیت در واقع ترکیبی از مکانیزم های اثبات سهم و اثبات کار می‌باشد. در این روش هم، ماینرها سعی در پیدا کردن راه حل مسئله و دریافت پاداش آن دارند.  هرچند که این جایزه نوشته‌هایی ساده یا یک آدرس و اطلاعات پایه هستند.

از این اطلاعات پایه برای پیدا کردن تصادفی گروهی از تایید کننده‌ها استفاده می‌شود که مسولیت ایجاد بلوک‌های جدید را دارند. و تایید کننده‌هایی که سهام و دارایی بیش‌تری دارند برای ساخت بلوک‌های جدید استفاده می‌شوند.

Proof of History

برای مثال شما در نظر بگیرید که شما عکسی از مجله نیویورک تایمز می‌گیرید. این عکس قطعا بعد از انتشار مجله بوده و مدرکی از وجود آن مجله است. PoH روشی است برای ثبت زمانی یک رویداد به منظور اثبات رخ دادن آن.  این روش  با استفاده از یک مکانیزم دیگر آثار تاریخی منحصر به‌فردی را به وجود می‌آورد. این مکانیزم همچنین از یک مکانیزم دیگر برای دریافت اطلاعات ورودی استفاده می‌کند. و اطلاعات دریافتی را با استفاده از الگوریتم خود منحصر به‌فرد تحویل می ‌دهد. در واقع از این مکانیزم اجماع در بلاک چین به منظور ثبت زمانی و هماهنگ سازی بلاک چین با مکانیزم اجماع اصلی استفاده می‌شود.

در شیوه تایید این مکانیزم اجماع سرعت اثبات بسته به تعداد هسته‌های پردازشی کارت گرافیگ نود تایید کننده است. شیوه محاسبه سرعت تایید این تراکنش (تعداد هسته های کارت گرافیک/1) است. یعنی یک کارت گرافیک مدرن با 4000 هسته پردازشی می‌تواند تراکنش این شبکه را در 0.25 میلی ثانیه تایید کند. این مکانیزم در حال حاضر تنها به عنوان مکانیزم کمکی در شبکه سولانا فعال است و بیش‌تر به عنوان یک مکانیزم کمکی یاد می‌شود.

Proof of Coverage

این مکانیزم اجماع برای ایجاد شبکه‌های غیرمتمرکز مبتنی بر بلاکچین توسط پلتفرم هلیوم معرفی شد. در این مکانیزم اجماع، اعتبارسنج‌های شبکه تنها احتیاج به اثبات موقعیت جغرافیایی خود برای ادامه فعالیت در شبکه دارند. در شبکه هلیوم بعد از هر 240 بلاک، چالشی از طرف شبکه برای نودهای هات اسپات ارسال می‌شود که تمامی نودها باید به آن پاسخ گو باشند. این مکانیزم اجماع مصرف انرژی فوق‌العاده کمی دارد و تنها لوازم مورد نیاز مودم هات اسپات شبکه هلیوم است.

کلام آخر

در حال حاضر تمامی مکانیزم‌های اجماع محدود به موارد فوق نبوده و تمامی آن‌ها در زمینه رمزارزها کاربرد ندارند و جهت کاربردهای دیگری در زمینه بلاک چین ابداء شده اند. امیدواریم از این مطلب لذت کافی را برده باشد.

برای خرید بیت کوین خرید اتریوم و خرید تتر و …. دیگر رمزارزها به وبسایت صرافی ارزینجا مراجعه فرمایید