دنیایی را تصور کنید که در آن اعتماد بدون واسطه ایجاد شود و معاملات به‌صورت امن، شفاف و کارآمد باشد. این قدرت الگوریتم اجماع، ستون فقرات فناوری بلاکچین است. در این مقاله از وبلاگ اتراکس، ما اصول الگوریتم‌های اجماع را بررسی خواهیم کرد، به الگوریتم‌های اجماع رایج و نوظهور خواهیم پرداخت و کاربردهای واقعی آنها را در حوزه‌های مختلف بررسی می‌کنیم.
- مکانیزم‌های اجماع برای تضمین امنیت و یکپارچگی شبکه‌های غیرمتمرکز ضروری هستند.
- الگوریتم‌های رایج اجماع عبارتند از: PoW ،PoS و DPoS. موارد در حال ظهور عبارتند از PoA و PoH.
- تطبیق یک مکانیزم اجماع برای الزامات خاص می‌تواند عملکرد شبکه را بهبود بخشد، در حالی که برنامه‌های کاربردی دنیای واقعی خدمات مالی، مدیریت سرمایه و مراقبت‌های بهداشتی را در بر می‌گیرند.
درک الگوریتم اجماع
الگوریتم‌های اجماع اجزای اساسی شبکه‌های غیرمتمرکز هستند که یکپارچگی شبکه را تضمین می‌کنند و از هزینه‌های مضاعف جلوگیری می‌کنند. آنها نقش مهمی در حفظ یکپارچگی شبکه‌های بلاکچین ایفا می‌کنند، شکلی از فناوری دفتر کل توزیع شده که ورودی و خروجی داده‌ها را بدون نظارت یا مداخله انسانی تأیید می‌کند.
برخی از افراد مشهور داده و کامپیوتر که نقش مهمی در توسعه الگوریتم‌های اجماع داشته‌اند عبارتند از:
- مونی نئور
- سینتیا دورک
- آدام بک
- نیک سابو
این الگوریتم‌ها به‌طور کلی تأثیر عمیقی بر علم داده دارند.
اثبات سهام (PoS) نمونه بارز مکانیزم اجماع، جایگزینی برای سیستم شناخته شده اثبات کار (PoW) است. این مکانیزم‌ها، از جمله سیستم PoS، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند در آینده جایگیزنی مفید برای الگوریتم اجماع اثبات کار باشند.
مطالب مرتبط: مقایسه اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) + اضول و پایه آن
نقش مکانیزم‌های اجماع
مکانیزم‌های اجماع مسئول حفظ ثبات شبکه‌های غیرمتمرکز و جلوگیری از هزینه‌های مضاعف بدون نیاز به یک سازمان مرکزی هستند. مکانیزم‌های اجماع، با پرهزینه و چالش‌برانگیز کردن پیشنهاد ایجاد یک بلاک جدید از تراکنش‌های معتبر، بازیگران مخرب را از تلاش برای خرج دوباره باز می‌دارند. علاوه بر این، آنها برای ارائه بلاک‌هایی که پذیرفته می‌شوند، پاداش‌های ارزشمندی ارائه می‌دهند و گره‌ها را تشویق می‌کنند تا در قدرت محاسباتی شبکه خود برای حفظ یکپارچگی بلاکچین مشارکت کنند.
ضروری‌ترین عملکرد الگوریت‌های اجماع، تعیین زنجیره‌ای است که باید دنبال شود، بنابراین امنیت شبکه‌های غیرمتمرکز را تضمین می‌کند. برخی از الگوریت‌های اجماع، مانند PoS، نسبت به سایرین، مانند PoW، از لحاظ انرژی کارآمدتر هستند.
اصول کلیدی مکانیزم‌های اجماع
سه ویژگی اساسی مورد نیاز برای ارزیابی مناسب بودن و کارایی یک پروتکل اجماع عبارتند از همزمانی، پخش پیام و خرابی. اثبات اهمیت (PoI) یکی از نمونه‌های الگوریتم اجماع است که در برابر حملات Sybil مقاومت می‌کند، احتکار را منع، و مشارکت عمومی را تشویق می‌کند.
برای اطمینان از امنیت و قابلیت اطمینان یک شبکه بلاکچین، مکانیزم‌های اجماع تضمین می‌کنند که تمام گره‌های شبکه دارای نسخه یکسانی از حقیقت هستند.
با درک اصول کلیدی که طراحی و اجرای مکانیزم‌های اجماع را هدایت می‌کنند، می‌توان مناسب‌ترین الگوریتم اجماع را برای یک مورد خاص انتخاب کرد.
الگوریتم‌های اجماع عمومی
Proof-of-Work (PoW) و Proof-of-Stake (PoS) دو مکانیزم عمومی اجماع مورد استفاده در فضای بلاکچین و ارزهای دیجیتال هستند.
همچنین DPoS یک الگوریتم اجماع است که مبتنی بر مفهوم رای دادن سهامداران به نمایندگان برای نمایندگی آنها است.
اثبات کار (PoW)
ساتوشی ناکاموتو برای اولین بار Proof-of-Work (PoW) را برای ارزهای دیجیتال به‌عنوان مکانیزم اجماع مورد استفاده توسط بلاکچین بیت کوین پیاده‌سازی کرد. در PoW، ماینرها برای حل یک پازل رمزگذاری شده به نام هش رقابت می‌کنند که به منابع محاسباتی و مصرف انرژی قابل توجهی نیاز دارد. M iners با یک پاداش بلوک برای پیوستن موفقیت‌آمیز بلوک بعدی به زنجیره پاداش می‌گیرند.
با وجود مقاومت بالا در برابر حملات سایبری، PoW دارای معایبی نیز است. فرآیند استخراج به دلیل نیاز به توان محاسباتی شبکه، نیاز به مصرف انرژی بالا و زمان پردازش طولانی دارد. علاوه بر این، حمله به یک شبکه PoW برای مهاجم پرهزینه و زیان‌آور است.
اثبات سهام (PoS)
اثبات سهام (PoS) یک الگوریتم اجماع جایگزین است که چندین مزیت را ارائه می‌دهد.
- زمان ایجاد بلاک سریعتر
- توان عملیاتی بالا
- بهره‌وری انرژی
- مقیاس پذیری (هر چند کمتر از PoW)
در PoS، ولیدیتورها باید مقدار مشخصی از ارزهای دیجیتال را برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و تولید بلاک‌های جدید داشته باشند. ولیدیتورها در PoS نسبت به آنهایی که در PoW هستند انگیزه بیشتری دارند. با این حال، این سیستم می‌تواند منجر به انگیزه احتکار به جای خرج کردن شود.
یکی از مزایای اصلی PoS کاهش مصرف انرژی و سرعت پردازش تراکنش در مقایسه با PoW است. با این حال، مشکلات زیاد تمرکز و امنیت ممکن است به عنوان اشکالات سیستم PoS ایجاد شود.
مطالب مرتبط: بهترین ارز دیجیتال برای استیکینگ در سال ۲۰۲۳ | توکن‌های با بازدهی بالا
اثبات سهام واگذار شده (DPoS)
اثبات سهام واگذار شده (DPoS) یک الگوریتم توافقی است که دارای ویژگی‌های زیر است:
- شرکت کنندگان شبکه بر اساس شهرت از طریق استخرهای سهام برای نماینده مورد نظر خود رأی می‌دهند.
- DPoS امکان پردازش سریع تراکنش‌ها را فراهم می‌کند.
- DPoS به حداقل مصرف انرژی نیاز دارد.
با این وجود، برخی از موارد را می‌توان در سیستم DPoS بهبود بخشید، از جمله تمرکز زیاد و نگرانی‌های امنیتی.
نمونه‌هایی از شبکه‌های بلاکچین که از DPoS استفاده می‌کنند عبارتند از:
- ایاس
- ترون
- BitShares
با درک نقاط قوت و ضعف الگوریتم‌های اجماع عمومی مانند PoW، PoS و DPoS، می‌توان هنگام انتخاب الگوریتم اجماع مناسب برای یک پروژه خاص، تصمیم آگاهانه گرفت.
مکانیزم‌های اجماع در حال ظهور
در حالی که مکانیزم‌های اجماع رایج مانند PoW و PoS کارایی خود را در کاربردهای مختلف ثابت کرده‌اند، مکانیزم‌های اجماع جدیدتری مانند اثبات اعتبار (PoA) و اثبات تاریخ (PoH) در صنعت بلاکچین مورد توجه قرار گرفته‌اند.
اثبات اعتبار (PoA)
اثبات اعتبار (PoA) یک مکانیزم توافقی است که اعتبار سنجی‌ها را بر اساس شهرت انتخاب می‌کند. PoA مقیاس پذیری بالایی را ارائه می‌دهد و به حداقل قدرت محاسباتی نیاز دارد. با این حال، تمرکززدایی را به خطر می‌اندازد و ناشناس بودن شبکه اعتبارسنجی را از بین می‌برد.
برخی از پروژه‌های بلاکچین که از Proof of Authority (PoA) استفاده می‌کنند عبارتند از:
- Xodex
- JPMCoin توسط JP Morgan
- VET توسط VeChain
- شبکه آزمایشی Ethereum Kovan
اگرچه PoA محدودیت‌های خاص خود را دارد، اما می‌تواند برای موارد استفاده خاص که نیاز به پردازش سریع تراکنش و مصرف کم انرژی دارند، مناسب باشد.
مطالب مرتبط: ۵ ترند برتر در کریپتو برای سال 2023
اثبات تاریخ (PoH)
Proof of History (PoH) یک الگوریتم توافقی است که در شبکه بلاکچین Solana به کار گرفته شده است. از یک رویکرد رمزنگاری برای ایجاد یک ترتیب قابل اعتماد از تراکنش ها و رویدادهای مستند به بلاکچین استفاده می‌کند. PoH قصد دارد توالی تراکنش‌ها را ایجاد کند و از خرج دوباره یا مضاعف جلوگیری کند.
درک ویژگی‌های منحصربه‌فرد الگوریتم‌های اجماع نوظهور مانند PoA و PoH به فرد اجازه می‌دهد تا در چشم‌انداز بلاکچین در حال تحول سازگار و نوآوری ایجاد کند، و اطمینان حاصل شود که مناسب‌ترین الگوریتم اجماع برای الزامات پروژه خاص انتخاب شده است.
انتخاب الگوریتم اجماع مناسب
انتخاب مناسب‌ترین الگوریتم اجماع برای یک پروژه بلاکچین خاص می‌تواند دلهره‌آور باشد. در نظر گرفتن عوامل زیر ضروری است:
- مورد استفاده اولیه از بلاکچین
- الزامات امنیتی
- مقیاس پذیری
- هزینه اجرای شبکه
هنگام انتخاب مکانیزم اجماع، ارزیابی عواملی مانند:
- امنیت
- مقیاس پذیری
- مکانیزم اجماع
- انجمن توسعه دهندگان
- قابلیت همکاری
- هزینه
معماری و الزامات فنی عوامل اولیه‌ای هستند که بر انتخاب یک مکانیزم توافقی تأثیر می‌گذارند.
با در نظر گرفتن کامل این عوامل، می‌توان اطمینان حاصل کرد که مناسب‌ترین مکانیزم اجماع برای پروژه بلاکچین آنها، بهینه‌سازی عملکرد شبکه، کاهش هزینه‌ها و افزایش امنیت انتخاب شده است.
سازوکارهای مکانیزم اجماع
سفارشی سازی مکانیزم‌های اجماع مستلزم ساخت یک مدل اجماع سفارشی است که می‌تواند با حداقل پیکربندی یا از پایه به دست آید. فرآیند ابداع پروتکل یا رویه‌ای که به شبکه‌ای از گره‌ها اجازه می‌دهد تا در مورد وضعیت یک بلاکچین به توافق برسند، می‌تواند پیچیده و زمان‌بر باشد.
با این حال، با درک فناوری زیربنایی و تطبیق مکانیزم اجماع با نیازهای خاص پروژه، می‌توان به عملکرد مطلوب، کاهش هزینه‌ها و افزایش امنیت دست یافت.
کاربردهای دنیای واقعی مکانیزم‌های اجماع
مکانیزم‌های اجماع کاربردهای عملی متعددی در بخش‌هایی مانند:
- دارایی، مالیه، سرمایه گذاری
- مراقبت‌های بهداشتی
- لجستیک
- دولت
با درک نحوه استفاده از مکانیزم‌های اجماع در این صنایع، می‌توانیم پتانسیل تحول‌آفرین و مشکلات دنیای واقعی را که می‌توانند حل کنند، بهتر درک کنیم.
به‌عنوان مثال، در امور مالی، برای دستیابی به اجماع، می‌توان از مکانیزم‌های اجماع و پروتکل‌های اجماع برای تسهیل تراکنش‌های امن و شفاف استفاده کرد.
خدمات مالی
الگوریتم‌های اجماع از طریق امور مالی غیرمتمرکز (DeFi) و ارزهای دیجیتال، حوزه خدمات مالی را متحول می‌کنند. در امور مالی، از آنها برای اطمینان از تراکنش‌های ایمن و شفاف، کاهش هزینه‌ها و بهینه‌سازی کارایی استفاده می‌شود. علاوه بر این، آنها برای تولید ارزهای دیجیتال و فعال کردن قراردادهای هوشمند استفاده می‌شوند.
با استفاده از قدرت مکانیزم‌های اجماع، خدمات مالی می‌توانند اتکا به واسطه‌ها و هزینه‌های معامله مرتبط را کاهش دهند و در نهایت سیستم‌های مالی را فراگیرتر و کارآمدتر کنند.
مدیریت زنجیره تامین
در مدیریت زنجیره تامین، مکانیزم‌های اجماع افزایش شفافیت، قابلیت ردیابی و اعتماد را در بین ذینفعان ارائه می‌دهند و به جلوگیری از تقلب، تأیید معاملات و ردیابی کالاها کمک می‌کنند. با افزایش شفافیت، قابلیت ردیابی و اعتماد در بین ذینفعان، مکانیسم‌های اجماع می‌توانند به طور قابل توجهی مدیریت زنجیره تامین را بهبود بخشند و تضمین کنند که کالاها و خدمات به طور موثر و کارآمد ارائه می‌شوند.
همانطور که اقتصاد جهانی به‌طور وسیعی به هم پیوسته می‌شود، استفاده از قدرت مکانیزم‌های اجماع در مدیریت زنجیره تامین می‌تواند منجر به زنجیره‌های تامین پایدار و کارآمدتر شود و در نهایت به نفع کسب و کارها و مصرف کنندگان به‌طور یکسان عمل کنند.
مراقبت‌های بهداشتی
در مراقبت‌های بهداشتی، مکانیزم‌های اجماع موارد زیر را تسهیل می‌بخشند:
- به اشتراک گذاری ایمن و کارآمد سوابق و داده‌های پزشکی.
- درک یکپارچه از برنامه‌های درمانی در بین متخصصان مراقبت‌های بهداشتی.
- ساخت پرونده دیجیتال سلامت.
- تسهیل قراردادهای هوشمند.
با استفاده از مکانیزم‌های اجماع، ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی می‌توانند از اشتراک گذاری امن و دقیق داده‌ها، بهبود مراقبت از بیمار و بهبود نتایج کلی مراقبت‌های بهداشتی اطمینان حاصل کنند.
با اتراکس، دنیای ارزهای دیجیتال در دستان شماست!
اگر به دنبال یک صرافی قدرتمند و کامل هستید که بیش از ۴۰۰ ارز دیجیتال را پشتیبانی کند، اتراکس جوابگو تمام نیازهای شماست. ما با ارائه کیف پول اختصاصی، واریز و برداشت بدون محدودیت، و پشتیبانی از تمامی شبکه‌های بلاکچین، برترین تجربه را به شما ارائه خواهیم داد.
با اتراکس، دیگر نگرانی در مورد محدودیت‌ها و مشکلات بانکی ندارید. با قابلیت واریز و برداشت بدون هیچ محدودیتی، می‌توانید به راحتی در معاملات خود پیش بروید و به همه‌ی نیازهای مالی خود پاسخ دهید.
همچنین، اتراکس به‌عنوان یکی از پیشروان در حوزه‌ی ارزهای دیجیتال، با ارائه‌ی بلاگ تخصصی خود، شما را با جدیدترین تکنولوژی‌ها و اخبار مرتبط با ارزهای دیجیتال به‌روز نگه می‌دارد. از طریق آموزش‌های ما، می‌توانید به بهترین شکل ممکن با این فضای هیجان‌انگیز و پرسود آشنا شوید.
سوالات متداول
الگوریتم اجماع چیست؟
الگوریتم‌های اجماع اجزای اساسی شبکه‌های غیرمتمرکز هستند که یکپارچگی شبکه را تضمین می‌کنند و از هزینه‌های مضاعف جلوگیری می‌کنند.
اصول کلیدی مکانیزم‌های اجماع کدام‌ها هستند؟
سه ویژگی اساسی مورد نیاز برای ارزیابی مناسب بودن و کارایی یک پروتکل اجماع عبارتند از همزمانی، پخش پیام و خرابی.
آنچه در الگوریتم اجماع مطالعه کردیم:
مکانیزم‌های اجماع پروتکل‌هایی هستند که برای ایجاد توافق، اعتماد و امنیت در سراسر شبکه‌های کامپیوتری غیرمتمرکز استفاده می‌شوند. این موارد شامل اثبات کار (PoW)، اثبات سهام (PoS)، اثبات سهام واگذار شده (DPoS)، تحمل خطای عملی بیزانسی (pBFT)، استانبول BFT (iBFT)، BFT فدرال (fBFT)، زمان سپری شده (PoET)، اثبات اعتبار (PoA)، اثبات ظرفیت، اثبات فعالیت، و غیره هستند.
این مکانیزم‌ها در فناوری بلاکچین، که ذاتاً یک مکانیزم توافقی است، بسیار مهم هستند و از پروتکل‌هایی برای همگام‌سازی شبکه و حفظ وضعیت دفتر کل دیجیتال استفاده می‌کنند. این امر اغلب شامل PoW و PoS، رایج‌ترین الگوریتم‌های اجماع مورد استفاده می‌شود. الگوریتم‌های اجماع تحت قوانین اجماع، مجموعه‌ای از رویه‌ها برای تأیید و افزودن تراکنش‌ها به بلاکچین، و اطمینان از اعتبار بلاک و تراکنش، عمل می‌کنند. یک تفاوت اساسی بین PoW و PoS وجود دارد. در عین حال، PoW به ماینرها نیاز دارد تا پازل‌های پیچیده را حل کنند. PoS شامل اعتبار سنج‌هایی است که مقدار مشخصی از ارزهای دیجیتال را برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید به اشتراک می‌گذارند.
