تکامل مکانیسم های اجماع بلاک چین

تکامل مکانیسم های اجماع بلاک چین

تمبر زمان: 16 فوریه 2023، 3:59 صبح
تکامل مکانیزم‌های اجماع بلاک چین هوش داده پلاتو بلاک چین. جستجوی عمودی Ai.
  • یکی از مهم‌ترین اجزای یک سیستم غیرمتمرکز، مکانیزم اجماع است که شبکه بلاک چین از آن برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها استفاده می‌کند.
  • ما انواع مختلف مکانیسم‌های اجماع مورد استفاده در ارزهای دیجیتال و ویژگی‌های منحصر به فرد آن‌ها را بررسی خواهیم کرد
  • محبوب ترین مکانیسم اجماع در کریپتو در حال حاضر اثبات سهام (PoS) و پس از آن اثبات کار (PoW) است.

ارزهای دیجیتال مدتی است که در حال افزایش بوده اند. محبوبیت آنها هر روز بیشتر می شود. یکی از دلایل اصلی این امر ماهیت غیرمتمرکز ارزهای دیجیتال است. تمرکززدایی آنها را ایمن تر، شفاف تر و کمتر مستعد سانسور یا کنترل توسط هر مقام مرکزی می کند.

یکی از مهم ترین اجزای این سیستم غیرمتمرکز، مکانیسم اجماع است که شبکه بلاک چین از آن برای اعتبارسنجی تراکنش ها استفاده می کند. این یکپارچگی دفتر کل بین گره ها را حفظ می کند. ما انواع مختلف مکانیسم‌های اجماع مورد استفاده در ارزهای دیجیتال و ویژگی‌های منحصر به فرد آن‌ها را بررسی خواهیم کرد. حتی اگر برخی از این مکانیسم‌های اجماع کمی شناخته شده‌اند، از اینکه بلاک چین‌های محبوب از آن‌ها استفاده می‌کنند شگفت‌زده خواهید شد.

اثبات کار (PoW)

Proof of Work شناخته شده ترین و پرکاربردترین مکانیسم اجماع در دنیای بلاک چین است. PoW اولین بار توسط ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت کوین معرفی شد.  لیت کوین و بیت‌کوین کش از جمله بلاک‌چین‌های محبوب ارزهای دیجیتال هستند که از Proof of Work استفاده می‌کنند.

PoW با نیاز به استخراج‌کنندگان برای حل مسائل پیچیده ریاضی با استفاده از توان محاسباتی کار می‌کند. اولین ماینری که مشکل را حل می کند، یک بلوک جدید به زنجیره اضافه می کند و پاداشی به شکل ارز دیجیتال دریافت می کند. فرآیند حل این مسائل ریاضی به انرژی و قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد که کنترل شبکه را برای عوامل مخرب دشوارتر می کند.

با این حال، PoW دارای برخی اشکالات قابل توجه است. اولاً، انرژی بر است که می تواند منجر به کارمزدهای بالای تراکنش و افزایش انتشار کربن شود. ثانیاً، می‌تواند در برابر حملات 51 درصد آسیب‌پذیر باشد، جایی که مهاجم کنترل اکثر قدرت محاسباتی شبکه را به دست می‌آورد و به آنها اجازه می‌دهد تا دفتر کل را دوبرابر خرج کرده و دستکاری کنند.

خوانده شده: آیا ماینینگ کریپتو سقوط غیرقابل برگشتی را تجربه می کند؟

اثبات شرط (PoS)

Proof of Stake مکانیسم اجماع جدیدتری است که هدف آن رسیدگی به مسائل مصرف انرژی و مقیاس پذیری PoW است. اعتباردهنده‌های سیستم PoS که به عنوان سهامداران نیز شناخته می‌شوند، برای اعتبارسنجی بلوک‌های جدید بر اساس میزان ارز دیجیتالی که در اختیار دارند و در شبکه «سهم کرده‌اند» انتخاب می‌شوند. اعتبار سنجی ها کارمزد تراکنش ها را به شکل ارز دیجیتال دریافت می کنند.

PoS به انرژی بسیار کمتری نسبت به PoW نیاز دارد زیرا به ماینرهایی که مسائل پیچیده ریاضی را حل می کنند متکی نیست. Proof of Stake نیز بسیار سریعتر است و معاملات را در زمان کمتری پردازش می کند. با این حال، PoS بیشتر مستعد تمرکز است، زیرا به کسانی که قبلاً دارای مقادیر زیادی ارز دیجیتال هستند پاداش می‌دهد و می‌تواند کاربران جدید را از پیوستن به شبکه منصرف کند. کاردانو, زنجیره هوشمند بایننس و اتریوم نمونه هایی از بلاک چین های PoS هستند.

مجوز رسمی شرکت (DPoS)

Delegated Proof of Stake مشابه PoS است، اما یک لایه اضافی از حاکمیت را اضافه می کند. در یک سیستم DPoS، سهامداران به انتخاب گروه کوچکی از نمایندگانی که مسئول اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره هستند، رأی می‌دهند.

DPoS حتی سریعتر از PoS است زیرا اعتبار سنجی کمتری وجود دارد و با افزایش تعداد تراکنش ها در ثانیه، مقیاس پذیری بیشتری را امکان پذیر می کند. با این حال، مانند PoS، DPoS می‌تواند در برابر متمرکز شدن آسیب‌پذیر باشد، زیرا نمایندگان مسئول بیشتر اعتبارسنجی و تصمیم‌گیری در شبکه هستند. Tron محبوب ترین بلاک چین است که از DPoS استفاده می کند.

اثبات اقتدار (PoA)

اثبات اقتدار یک مکانیسم اجماع است که برای افزودن بلوک های جدید به زنجیره به اعتبار سنجی های قابل اعتماد متکی است. در یک سیستم PoA، اعتبار سنجی گره های قابل اعتمادی هستند که از قبل توسط شبکه تایید شده اند و هویت آنها برای همه شرکت کنندگان شناخته شده است. اعتبار سنجی ها یکپارچگی شبکه را حفظ می کنند. آنها اطمینان می دهند که تراکنش های جدید به زنجیره اضافه می شوند.

PoA بسیار سریعتر و انرژی کمتری نسبت به PoW دارد و آن را برای شبکه های کوچکتر مقیاس پذیرتر و مقرون به صرفه تر می کند. با این حال، همچنین متمرکز تر است، زیرا اعتبار سنجی ها قدرت و کنترل قابل توجهی بر شبکه دارند. VeChain از مکانیسم اجماع PoA استفاده می کند.

اثبات زمان سپری شده (PoET)

اثبات زمان سپری شده یک مکانیسم توافقی است که از یک محیط اجرای قابل اعتماد برای انتخاب تصادفی یک اعتبار سنجی استفاده می کند. در یک سیستم PoET، هر گره در شبکه به طور تصادفی در محیط مورد اعتماد منتظر می ماند و گرهی که کمترین زمان را منتظر می ماند برای اعتبار سنجی بعدی انتخاب می شود.

اثبات زمان سپری شده (PoET) یک مکانیسم توافقی است که به طور تصادفی یک اعتبار سنجی را با استفاده از یک محیط اجرای قابل اعتماد انتخاب می کند که در آن هر گره در شبکه مقدار زمان تصادفی را منتظر می ماند. پس از انتخاب، یک گره بلوک جدید را به زنجیره اضافه می کند و برای کار خود پاداش دریافت می کند. PoET سریعتر و کارآمدتر از PoW، مقیاس پذیرتر از PoS است و برای شبکه های بلاک چین خصوصی مناسب است. با این حال، PoET می تواند با در دسترس بودن محیط اجرای قابل اعتماد محدود شود و در برابر حملات گره های مخرب آسیب پذیر است. Hyperledger Sawtooth یک پلت فرم بلاک چین است که توسط پروژه Hyperledger بنیاد لینوکس توسعه یافته است. از PoET به عنوان مکانیزم اجماع خود استفاده می کند.

تحمل گسل بیزانس (BFT)

تحمل خطا بیزانسی (BFT) یک مکانیسم توافقی است که گره‌ها را در شبکه قادر می‌سازد تا در مورد وضعیت بلاک چین، حتی در حضور گره‌های مخرب یا معیوب، به توافق برسند. BFT برای توافق در مورد هر تصمیم به یک اکثریت فوق العاده یا آستانه ای از تأیید کنندگان نیاز دارد، که تضمین می کند که حتی اگر برخی از اعتبار سنجی ها مخرب یا معیوب باشند باز هم می توان به اجماع رسید. BFT بسیار انعطاف پذیر و سریع است و آن را برای برنامه های کاربردی حیاتی که نیاز به قابلیت اطمینان دارند مناسب می کند. با این حال، BFT می‌تواند پیچیده و نیازمند منابع باشد و ممکن است برای همه برنامه‌های بلاک چین که به سطوح بالایی از تمرکززدایی نیاز دارند، مناسب نباشد. Tendermint, کوردا و لیبرای شکست خورده متا نمونه‌هایی از بلاک چین‌هایی هستند که از مکانیسم اجماع BFT استفاده می‌کنند.

تحمل عملی خطای بیزانس (pBFT)

تحمل خطای بیزانسی (pBFT) یک نسخه پیشرفته از مکانیسم توافق BFT است که برای بهبود کارایی اجماع در شبکه‌های بزرگ طراحی شده است. pBFT برای دستیابی به توافق به اکثریت دو سوم اعتبار سنجی نیاز دارد. pBFT از یک مدل رهبری چرخشی برای جلوگیری از تمرکز قدرت در یک اعتبار سنج استفاده می کند. pBFT سریع، کارآمد و معمولاً در شبکه های بلاک چین سازمانی استفاده می شود که به سطوح بالایی از امنیت و قابلیت اطمینان نیاز دارند. با این حال، pBFT ممکن است برای شبکه های بلاک چین عمومی که به درجه بالایی از تمرکززدایی نیاز دارند، کمتر مناسب باشد. بلاک چین Hyperledger Fabric شبکه از مکانیزم pBFT استفاده می کند. کوروم یک بلاک چین است که توسط JP Morgan ساخته شده است که از استانبول BFT (IBFT) استفاده می کند. IBFT یک نوع pBFT است.

قرارداد فدرال بیزانس (FBA)

توافقنامه فدرال بیزانس (FBA) یک مکانیسم اجماع است که به گروهی از گره های قابل اعتماد اجازه می دهد تا در مورد وضعیت یک بلاک چین به اجماع برسند. گره‌های سیستم FBA در گروه‌ها یا «نصاب‌هایی» سازمان‌دهی می‌شوند که فرآیند اجماع خاص خود را دارند. هر حد نصاب مجموعه‌ای از «تأییدکنندگان» را انتخاب می‌کند که مسئول حفظ بلاک چین هستند. برای دستیابی به اجماع، اعتبار سنجی ها با یکدیگر و با سایر حد نصاب ها پیام رد و بدل می کنند. FBA از یک سیستم رای گیری استفاده می کند که برای توافق بر روی یک تراکنش به اکثریت اعتباردهنده نیاز دارد. تنها پس از آن به بلاک چین اضافه می شود.

شبکه های بلاک چین مجاز معمولاً از اجماع FBA استفاده می کنند. شرکت کنندگان در شبکه های مجاز شناخته شده و قابل اعتماد هستند. این یک راه سریع و کارآمد برای دستیابی به اجماع ارائه می کند و در عین حال امنیت و قابلیت اطمینان بالایی را تضمین می کند. FBA ممکن است برای شبکه های بلاک چین عمومی که به درجه بالایی از تمرکززدایی نیاز دارند کمتر مناسب باشد. همچنین ممکن است در دستیابی به اجماع با تعداد محدودی اعتبار دهنده مشکل داشته باشد. موج دار شدن و ستارگان دو بلاک چین بسیار محبوب هستند که از مکانیسم اجماع FBA استفاده می کنند.

گراف غیر چرخشی کارگردانی شده (DAG)

مکانیزم اجماع جهت دار غیر چرخه ای (DAG) با ساختارهای بلاک چین سنتی با استفاده از یک گراف جهت دار برای سازماندهی و اعتبارسنجی تراکنش ها متفاوت است. در یک سیستم DAG، هر تراکنش توسط تراکنش های قبلی تایید می شود. تراکنش های جدید را می توان بدون نیاز به یک نهاد متمرکز برای تأیید آنها به نمودار اضافه کرد.

DAG سریعتر از سیستم های بلاک چین سنتی تایید می کند. چندین گره در شبکه به طور همزمان تراکنش ها را تایید می کنند. با این حال، با افزایش تعداد تراکنش ها در نمودار، DAG ممکن است با مشکلات مقیاس پذیری مواجه شود. امنیت همچنین می تواند نگران کننده باشد زیرا DAG از یک بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش ها استفاده نمی کند. IOTA, نانو و هدهرا هشگریپ بلاک چین ها از اجماع مبتنی بر DAG استفاده کردند.

محبوب ترین مکانیسم اجماع در ارزهای دیجیتال در حال حاضر اثبات سهام (PoS) و پس از آن اثبات کار (PoW) است. PoS به دلیل بهره وری انرژی در مقایسه با PoW که به مقادیر زیادی توان محاسباتی نیاز دارد، محبوبیت بیشتری پیدا می کند. بسیاری از ارزهای دیجیتال جدید در حال پیاده سازی PoS هستند. یکی از بزرگترین ارزهای دیجیتال، اتریوم از PoW به PoS تبدیل شد. با این حال، PoW همچنان در بین افراد شناخته شده محبوب است. بیت کوین سابقه طولانی در استفاده از PoW دارد و شبکه بزرگی از ماینرها در سیستم سرمایه گذاری کرده است.

خوانده شده: Proof of Reserve صنعت کریپتو آفریقا را از شر شرکت های بلاک چین جعلی نجات می دهد

تمبر زمان:

بیشتر از وب 3 آفریقا