اجماع

الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) چیست و چگونه کار می‌کند؟

الگوریتم اجماع یک مکانیسم تحمل خطا است که در سیستم‌های رایانه‌ای و بلاک چین برای دستیابی به توافق لازم بر روی یک مقدار داده یا وضعیت واحد شبکه در میان فرآیندهای توزیع‌شده یا سیستم‌های چند عاملی، مانند ارزهای دیجیتال، استفاده می‌شود.

از جمله موارد دیگر در ثبت سوابق مفید است. الگوریتم اجماع به کاربر اجازه می‌دهد تا با سایر کاربران و بلاک چین یک رمزارز هماهنگ شود. الگوریتم اجماع باید اطمینان حاصل کند که تمام کاربران حاضر در شبکه از یک منبع واحد استفاده می‌کنند و اگر تعدادی از کاربران از شبکه خارج شوند، ضرری به کلیت سیستم وارد نمی‌شود. به عبارت دیگر، الگوریتم اجماع کمک می‌کند که سیستم تحمل خطا را داشته باشد. برای اینکه بیشتر با مفهوم الگوریتم اجماع آشنا شوید با ما در ادامه این مقاله همراه باشید.

فهرست مطالب با دسترسی سریع

گیف وسط بلاگ قلک 2

اجماع چیست؟

یکی از ویژگی‌های مهم بلاک چین و انواع دیگر دفترهای توزیع‌شده، غیرمتمرکز بودن است که در دنیای کامپیوتر به این معناست که هر نوع اطلاعات یا ارزشی در یک سرور مرکزی ذخیره و پردازش نمی‌شود بلکه تمامی آن‌ها در چندین کامپیوتر ذخیره و نگه‌داری می‌شود. به سرورهایی که این اطلاعات را ذخیره می‌کنند و به نوعی سرویس‌دهنده شبکه هستند، گره یا نود گفته می‌شود.

بزرگترین دلیل استفاده از انواع دفاتر کل توزیع‌شده مانند بلاک چین،‌ بالا بردن امنیت و مطمئن بودن از عدم نابودی و خرابی داده‌هاست. اگر اطلاعات در یکی از سرورها (گره‌ها) به هر دلیلی از بین برود، چندین هزار و حتی میلیون‌ها سرور دیگر، آن اطلاعات را در خود ذخیره کردند اما هنگام استفاده از بلاک چین یا انواع دیگر، یک مسئله حیاتی مطرح می‌شود.

اجماع چیست؟

زمانیکه قرار باشد اطلاعات بروز‌رسانی شوند باید در سیستم همه نود‌ها، این اتفاق بیفتد. برای حل این مسئله، از الگوریتم اجماع استفاده می‌شود. الگوریتم اجماع به معنای روش‌هایی برای به توافق رسیدن اعضای یک شبکه است. منظور از اجماع این است که توافق کلی حاصل شده است.

الگوریتم اجماع و تحمل خطا

تحمل خطا یکی از ویژگی‌هایی است که یک ماشین، شرکت و به‌طورکلی یک سیستم را نسبت به هرخطایی که ادامه فعالیت را مختل کرده مقاوم‌تر می‌کند. شما در خرید و فروش بیت کوین با این الگوریتم سروکار نخواهید داشت اما اگر بخواهید ماینر باشید، شما هم یکی از هزاران مهره کلیدی و تاثیرگذار در مکانیسم اجماع بلاک چین خواهید بود.

الگوریتم اجماع و تحمل خطا
الگوریتم اجماع و تحمل خطا

توزیع اختیارات و امکانات برای عموم در بلاک چین به‌اندازه مزایایی که دارد می‌تواند دردسرآفرین باشد و مکانیسم اجماع در بلاک چین برای مقاومت در برابر چنین دردسرهایی دست‌به‌کار شده است. تحمل خطا با مکانیسم اجماع راه‌حلی است که به کمک آن می‌توان مطمئن شد که افراد، دستگاه‌ها و دارایی‌ها در مسیری درست و صادقانه حرکت می‌کنند. به‌عنوان‌مثال اگر تعدادی از ماینرها دستگاه خود را خاموش کنند، سیستم بدون مشکل درست مانند هواپیمایی که با یک موتور می‌تواند به مسیر ادامه دهد، کار کند.

اهمیت اجماع

اطلاعات ثبت‌شده در بلاک چین می‌تواند به هر شکلی باشد. اعم از انتقال پول، مالکیت، معامله، هویت شخص، توافق بین دو طرف یا حتی میزان برق مصرفی. با این حال، برای ثبت اطلاعات در بلاک چین نیاز به تایید چندین دستگاه مانند رایانه در شبکه است. همه گره‌ها باید در مورد یک تاریخ واحد از معاملات به توافق برسند. بدون اتفاق نظر در مورد اینکه چه کسی مالک چه چیزی است، شبکه بی‌ارزش خواهد بود.

سازوکار اجماع در بلاک چین به شبکه اجازه می‌دهد تا روی یک نسخه واحد از اطلاعات به توافق برسند. وقتی یک شرکت‌کننده در شبکه یک تراکنش ایجاد می‌کند، تراکنش در کل شبکه پخش می‌شود. هر نود، تراکنش را ثبت می‌کند و آن را به نسخه دفتر خود اضافه می‌کند. نسخه‌های مختلفی که توسط گره‌های مختلف نگه‌داری می‌شوند کمی متفاوت به نظر می‌رسند. اگر در ایالات متحده هستید و تراکنشی را پخش می‌کنید، گره‌هایی که به شما نزدیک هستند زودتر از گره مستقر در آسیا آن را دریافت می‌کنند.

اهمیت اجماع
اهمیت اجماع

آنچه دریافت می‌کنید مجموعه‌ای از نسخه‌های یکسان از معاملات اما با تاریخ متفاوت است. در نهایت، همه اعضای شبکه باید در مورد یک داده توافق کنند و این همان کاری است که سازوکار یا الگوریتم اجماع انجام می‌دهد.

منظور از الگوریتم اجماع چیست؟

الگوریتم اجماع فرآیندی در علوم کامپیوتر است که برای دستیابی به توافق برروی یک مقدار داده واحد در بین فرآیندها یا سیستم‌های توزیع‌شده استفاده می‌شود. این الگوریتم‌ها برای دستیابی به قابلیت اطمینان در یک شبکه شامل چندین کاربر یا گره طراحی شده‌اند.

حل این مسئله که به عنوان مشکل اجماع شناخته می‌شود در سیستم‌های محاسباتی توزیع‌شده و چند عاملی مانند آنچه در شبکه‌های بلاک چین دیده می‌شود، مهم است. الگوریتم اجماع در بلاک چین به شبکه اجازه می‌دهد تا روی یک نسخه واحد از اطلاعات به توافق برسند.

بلاک چین روشی کاملا جدید برای ثبت اطلاعات در اینترنت است. از این فناوری می‌توان برای توسعه برنامه‌های بلاک چین، مانند شبکه‌های اجتماعی، پیام‌رسان‌ها، بازی‌ها، مبادلات، سیستم عامل‌های ذخیره‌سازی، سیستم‌های رأی‌گیری، بازارهای پیش‌بینی، فروشگاه‌های آنلاین و موارد دیگر استفاده کرد.

منظور از الگوریتم اجماع چیست؟
منظور از الگوریتم اجماع چیست؟

بنابراین، الگوریتم‌های اجماع، اعتبار را در شبکه‌ بلاک چین و اعتماد را بین نودها یا همتایان ناشناس در محیط محاسباتی توزیع‌شده، ایجاد می‌کنند. پروتکل اجماع تضمین می‌کند هر بلاک جدید که به شبکه‌ بلاک چین افزوده می‌شود، تنها نسخه‌ واقعی است و توسط تمام گره‌ها یا نودها مورد تایید واقع‌شده است.

مکانیزم اجماع، اهداف خاصی نظیر حق مساوی هر نود، همکاری، دستیابی به توافق و حضور اجباری هر نود است. بدین ترتیب، الگوریتم اجماع در تلاش برای رسیدن به یک توافق مشترک است که توسط کل اعضای حاضر در شبکه، تایید شده باشد.

نحوه کار

الگوریتم‌های اجماع در سیستم‌هایی که در برابر خطا مقاوم‌اند در مقیاس بزرگ‌تر بسیارحیاتی هستند زیرا مجموعه‌ای از ماشین‌ها یا سرورهای توزیع‌شده را قادر می‌سازند تا به‌عنوان یک گروه منسجم کار کنند و بر روی وضعیت سیستم حتی در صورت وجود خرابی یا قطعی، توافق کنند. برای دستیابی به این هدف، الگوریتم اجماع تعداد اعضایی که باید به توافق یا توافق برسند را تعیین می‌کند.

الگوریتم‌های اجماع، مشکل اجماع را حل کرده و فرض می‌کنند که برخی از فرآیندها و سیستم‌ها در دسترس نیستند و تنها بخشی از گره‌ها پاسخ می‌دهند. آن‌ها همچنین تصور می‌کنند برخی از ارتباطات در طی انتقال از بین می‌روند. با این حال، پاسخ از گره‌های موجود مورد نیاز است.

نحوه کار
نحوه کار

به عنوان مثال، یک الگوریتم نیاز دارد که حداقل ۵۱ درصد از گره‌ها برای دستیابی به اجماع یا توافق بر روی یک مقدار داده یا وضعیت شبکه پاسخ دهند و تضمین می‌کند که توافق با حداقل منابع حاصل می‌شود حتی اگر منابع دیگر در دسترس یا حتی معیوب باشند. این مکانیسم همچنین یکپارچگی تصمیمات اتخاذ شده توسط گره‌های موافق در سیستم تحمل خطا را حفظ می‌کند.

کاربردهای الگوریتم اجماع

فرآیند اجماع سه کاربرد مهم در شبکه‌ بلاک چین دارد:

  • یکپارچه‌سازی اطلاعات روی سیستم اعضای شبکه‌
  • مدیریت شبکه با انتخاب برخی از اعضاء به‌عنوان رهبر
  • بررسی و تصمیم‌گیری در مورد صحت یک تراکنش و ذخیره روی دفتر کل توزیع‌شده

برای مثال، در یک شرکت اگر کارمندان بر سر یک موضوع نظرهای متفاوتی داشته باشند، مدیر شرکت تصمیم‌گیرنده‌ نهایی خواهد بود. با کمک الگوریتم اجماع، به توافق رسیدن بین نودها از طریق یک سیستم رای‌گیری صورت می‌گیرد. به این صورت که اگر یک کاربر تراکنشی را به شبکه ارسال کند، اطلاعات ارسال‌ شده توسط همه‌ گره‌ها بررسی می‌شود. اگر با توجه به اطلاعات قبلی، تراکنش فرستاده‌شده صحت داشته باشد، گره یک تاییدیه مبنی بر صحت آن به شبکه ارسال می‌کند.

کاربردهای الگوریتم اجماع
کاربردهای الگوریتم اجماع

مجموعه‌ای از تراکنش‌ها یک بلاک را تشکیل می‌دهند. اگر بیش‌از ۵۱% نودها، اضافه شدن این بلاک را به بلاک چین تایید کنند، نودها بلاک جدید را به سیستم خود اضافه می‌کنند و تراکنش‌های داخل آن موفق و نهایی می‌شود.

معروف‌ترین و اولین کاربرد بلاک چین در بیت کوین است. در شبکه‌ بلاک چین بیت کوین، هر بلاک شامل اطلاعات تراکنش (فرستنده و گیرنده و مبلغ ارسالی)، هش بلاک قبلی و فعلی است. نود‌ها در شبکه‌ بیت کوین با استفاده از یک الگوریتم اجماع، تراکنش‌ها را تایید و بلاک‌های جدید را می‌سازند.

صفات مشترک الگوریتم‌های اجماع

  • ۱. نیاز به اعتبارسنج
  • ۲. سیستم جریمه یا پاداش
  • ۳. شفافیت

در ادامه به توضیح هر یک از موارد می‌پردازیم:

۱. نیاز به اعتبارسنج

در مرحله اول، نیاز به کاربرانی داریم که در اضافه کردن بلاک مشارکت کنند. این افراد به‌طورکلی اعتبارسنج نامیده می‌شوند. در یکسری اسامی‌ مانند نود یا ماینر هم هدف همین اعتبارسنج‌ها هستند. به‌طورکلی نام این افراد در اجماع‌های مختلف متفاوت است.

این افراد باید یک نوع سهم استیک Stake ارائه داده تا بتوانند وارد این سازوکار شوند. منظور از سهم نوعی ارزش است که یک اعتبارسنج باید در گرو شبکه قرار دهد، چیزی شبیه به یک ضمانت. این سهم قفل‌شده، نیت صادقانه این افراد را تضمین می‌کند و باعث شده که به فکر خرابکاری یا اقدام نادرست در شبکه نباشند.

۲. سازوکار جریمه یا پاداش: برای جلوگیری از خطا و تقلب

روش ساده است؛ درستکار باشید پاداش دریافت می‌کنید، به فکر خرابکاری و تقلب باشید جریمه می‌شوید!

شاید این سؤال پیش بیاید که چرا یک سری افراد باید منابع خود را تحت عنوان ضمانت برای اعتبارسنجی به خطر بیندازند یا قفل کنند؟ پاسخ این سؤال پاداشی است که در انتظار این افراد است. معمولا رمزارزهای بومی شبکه به‌عنوان پاداش به اعتبارسنج‌ها تعلق می‌گیرد. این پرداخت‌ها از کارمزد پرداختی توسط سایر کاربران، کوین‌های تازه تولیدشده یا هر دو حاصل می‌شود.

صفات مشترک الگوریتم‌های اجماع
صفات مشترک الگوریتم‌های اجماع

البته فراموش نکنید در صورت تقلب افراد جریمه می‌شوند. اگر اعتبارسنج‌ها تقلب کنند، این جریمه بسته به نوع اجماع می‌تواند متفاوت باشد مثلا در سازوکار اثبات کار ممکن است قدرت محاسباتی از دست برود و یا در سازوکار اجماع سهام، آنچه به‌عنوان سهم در کیف پول قفل‌شده است از آن‌ها گرفته شود. این جریمه معمولا میزان مشخصی از رمزارز بومی همان شبکه است یا حتی شهرت این افراد باشد که از بین می‌رود.

۳– تضمین درست کار کردن شبکه با ایجاد شفافیت

هرکسی باید قادر به شناسایی متقلب باشد. در حالت ایده آل، با هزینه‌بر بودن تولید بلاک، خرابکاری سودی برای افراد ندارد یا حداقل هزینه گزافی برای آن‌ها ایجاد می‌کند. اما اعتبارسنجی برای هرکسی ارزان است. این ارزانی باعث شفافیت می‌شود چرا که کاربران عادی همواره  اعتبارسنج‌ها را رصد می‌کنند.

تفاوت سیستم متمرکز با سیستم غیرمتمرکز

در یک سیستم متمرکز، یک مرکز واحد، مدیریت کل سیستم را بر عهده دارد. در بیشتر موارد، مرکز مدیریت می‌تواند هر تغییری که بخواهد ایجاد کند و مراحل پیچیده‌ای برای ایجاد تغییرات وجود ندارد. سیستم‌های متمرکزی مانند بانک‌ها و دولت‌ها، نهادهایی هستند که مدیریت و ایجاد تغییر در آن‌ها در اختیار یک قدرت مرکزی است.

تفاوت سیستم متمرکز با سیستم غیرمتمرکز
تفاوت سیستم متمرکز با سیستم غیرمتمرکز

اما در یک سیستم غیرمتمرکز، داستان به کلی متفاوت است. اینجا است که الگوریتم‌های اجماع اهمیت خود را نشان می‌دهند. چالش نبود اعتماد بین نودهایی (کاربران شبکه) که هیچ شناختی نسبت به هم ندارند، یک فرصت برای بلاک چین ایجاد می‌کند. فرصتی که در آن بنا بر اعتماد به همه کاربران است نه فقط به یک قدرت مرکزی.

الگوریتم اجماع و رمزارزها

در رمزارزها، دارایی کاربران در یک پایگاه داده در بلاک چین ذخیره می‌شود و بسیار ضروری است که همه کاربران یک نسخه واحد از این پایگاه داده را در اختیار داشته باشند. در غیر این صورت، خیلی زود کاربران با تضادهای زیادی مواجه خواهند شد که برخلاف هدف اصلی بلاک چین است.

الگوریتم اجماع و رمزارزها
الگوریتم اجماع و رمزارزها

کلید عمومی این اطمینان را حاصل می‌کند که کاربران نتوانند کوین‌های یکدیگر را خرج کنند. اما هنوز معضل دوباره خرج کردن دابل اسپندینگ Double-spending ارزها باقی می‌ماند. ساتوشی ناکاموتو (خالق بیت کوین) سازوکار اثبات کار (Proof of Work) را برای این حل این مسئله پیشنهاد کرده است.

انواع الگوریتم‌های اجماع

۱. الگوریتم اثبات کار یا پروف آو ورک Proof of Work

الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) پدر تمام الگوریتم‌های اجماع بلاک چین است. نخستین شبکه‌ای که الگوریتم اثبات کار را به‌کار گرفت، شبکه بیت کوین بود. در الگوریتم اثبات کار، اعتبارسنج‌ها که ماینر نام دارند تا زمان رسیدن به راه‌حلی مشخص، داده‌هایی که می‌خواهند اضافه کنند را هش می‌کنند. هش یک رشته تصادفی از حروف و اعداد است که هنگام اجرای داده‌ها از طریق یک تابع هش ایجاد می‌شود.

حتی اگر کوچک‌ترین تغییری در جزئی‌ترین داده‌های شبکه بلاک چین ایجاد شود، خروجی داده‌ها متفاوت از آب در می‌آید. در الگوریتم اثبات کار، این پروتکل است که شرایط لازم برای معتبر شمرده‌شدن بلاک‌ها را تعیین می‌کند. بااین‌حال، مشکل الگوریتم اجماع اثبات کار این است که برای اجرای آن‌ها به قدرت استخراج یا به‌اصطلاح ماینینگ زیادی نیاز است.

الگوریتم اثبات کار یا پروف آو ورک Proof of Work
الگوریتم اثبات کار یا پروف آو ورک Proof of Work

الگوریتم اثبات کار بیشتر مبتنی بر داده‌ها و اطلاعات دقیق است و ازنظر سرعت تراکنش به‌هیچ‌وجه مناسب نیست و سرعت پایین تراکنش در این الگوریتم یکی از نقطه‌ضعف‌های آن محسوب می‌شود. اگر مشکل خیلی پیچیده باشد، تولید یک بلاک زمان زیادی می‌برد و درنتیجه تراکنش‌ها را به تاخیر می‌اندازد. در حقیقت، همین مسئله مقیاس‌پذیری بود که سبب ایجاد الگوریتم‌های اجماع متعدد دیگری شد که امروز از آن‌ها استفاده می‌کنیم.

بیشتر بخوانید: اثبات کار (Proof of Work) چیست و چگونه کار می‌کند؟

۲. الگوریتم اثبات سهام یا پروف او استیک Proof of Stake

الگوریتم اجماع اثبات سهام به‌عنوان جایگزینی برای الگوریتم اثبات کار (PoW) پیشنهاد شد. برای اجرای الگوریتم اثبات سهام (PoS) و ماینینگ از این طریق، نیازی به تجهیزات بسیار قوی که الگوریتم اثبات کار به آن نیاز دارد، نیست. تنها چیزی که لازم است یک سیستم کامپیوتری سالم و یک اتصال اینترنت پایدار است.

در الگوریتم اثبات سهام، یک میزان حداقلی برای سرمایه موردنیاز جهت استیکینگ تعیین می‌شود. این وجوه در یک کیف پول قفل می‌شوند و تا پایان زمان استیکنگ نمی‌توان آن‌ها را جابه‌جا کرد.

معمولا اعتبارسنج‌ها در مورد اینکه کدام تراکنش‌ها در بلاک بعدی گنجانده خواهند شد، توافق می‌کنند. درواقع، اعتبارسنج‌ها به‌صورت تصادفی روی اینکه کدام بلاک انتخاب می‌شود شرط‌بندی می‌کنند و درنهایت، پروتکل یک بلاک را انتخاب می‌کند. اگر بلاک مدنظر یک اعتبارسنج انتخاب شود، درصدی از کارمزد تراکنش بر اساس استیک آن اعتبارسنج به او پرداخت خواهد شد.

الگوریتم اثبات سهام یا پروف او استیک Proof of Stake
الگوریتم اثبات سهام یا پروف او استیک Proof of Stake

هرچه میزان وجوه استیک‌شده اعتبارسنج بیشتر باشد، سود بیشتری کسب خواهد کرد. اگر بخواهید با پیشنهاد معاملات جعلی تقلب کنید، بخشی یا تمام وجهی را که استیک کرده‌اید از دست خواهید داد. علاوه بر این، دو مزیت بزرگ الگوریتم اثبات سهام این است که خطر حمله را ۵۱ درصد کاهش می‌دهد و سرعت تراکنش آن هم از الگوریتم اجماع اثبات کار سریع‌تر است.

بیشتر بخوانید: اثبات سهام (Proof of Stake) چیست و چگونه کار می‌کند؟

۳. الگوریتم اجماع اثبات سهام واگذارشده (DPoS)

الگوریتم اجماع اثبات سهام واگذارشده یا اعطایی نوعی الگوریتم سنتی اثبات سهام است. این سیستم بسیار قابل‌اعتماد است و سطح جدیدی از انعطاف‌پذیری را داراست. اگر به دنبال یک الگوریتم اجماع سریع، کارآمد و غیرمتمرکز هستید، الگوریتم اثبات سهام واگذارشده بهترین راه‌حل است. با استفاده از این الگوریتم، مشکل ذینفعان به‌صورت کاملا دموکراتیک حل می‌شود.

با استفاده از الگوریتم اجماع اثبات سهام واگذارشده، هرقسمت از شبکه می‌تواند به یک «نماینده» تبدیل شود. در این حالت، نودها به‌جای ماینر یا اعتبارسنج، «نماینده» خطاب می‌شوند. این سیستم با تعیین تولید بلاک می‌تواند در کمتر از یک ثانیه تراکنش انجام دهد.

الگوریتم اجماع اثبات سهام واگذارشده (DPoS)
الگوریتم اجماع اثبات سهام واگذارشده (DPoS)

با استفاده از الگوریتم DPoS شاهدها می‌توانند بلاک‌های اطلاعاتی تولید کنند. همچنین ممکن است برای انتخاب شاهدان برتر رأی‌گیری انجام شود. البته رأی‌گیری تنها زمانی اتفاق می‌افتد که سیستم از غیرمتمرکز بودن خود اطمینان کامل حاصل کند. علاوه بر این، سود همه شاهدان بلافاصله پس از تولید بلاک پرداخت می‌شود. این نرخ از پیش و از طریق سیستم رأی‌گیری تعیین می‌گردد.

۴. الگوریتم گواه اثبات سهام استیجاری (LPoS)

نوع دیگری از الگوریتم اثبات سهام، الگوریتم گواه اثبات سهام استیجاری است. این الگوریتم اجماع جدید را پلتفرم بلاک چین وِیوز Waves معرفی کرد. درست مانند هر پلتفرم دیگر فناوری بلاک چین ویوز هم ادعا می‌کند که می‌تواند با مصرف انرژی محدودتر، امکانات بهتری ارائه دهد. الگوریتم اثبات سهام اولیه محدودیت‌هایی برای استیکینگ داشت.

در الگوریتم اولیه ممکن بود کسانی که تعداد کوین محدودی دارند، هرگز نتوانند در فرآیند استیکینگ شرکت کنند. برای حفظ کارایی شبکه، تنها تعداد کمی از افراد که دارای وجوه بیشتری برای استیکینگ بودند باقی می‌ماندند. این فرآیند به سیستم اجازه می‌دهد تا یک جامعه متمرکز در یک پلتفرم غیرمتمرکز ایجاد کند که اصلا خوشایند نیست.

الگوریتم گواه اثبات سهام استیجاری (LPoS)
الگوریتم گواه اثبات سهام استیجاری (LPoS)

با استفاده از الگوریتم گواه اثبات سهام استیجاری یا LPoS، مالکان خرد هم بالاخره می‌توانند شانسی برای استیکینگ داشته باشند. در این الگوریتم، چنین افرادی می‌توانند کوین‌های خود را به شبکه اجاره دهند و از این طریق سود ببرند.

۵. الگوریتم اجماع اثبات زمان سپری‌شده (POET)

الگوریتم اثبات زمان سپری‌شده یکی از بهترین الگوریتم‌های اجماع است. این الگوریتم خاص در شبکه‌های بلاک چین مجاز استفاده می‌شود که در آن‌ها باید برای دسترسی به شبکه مجوز دریافت کنید. این شبکه‌ها باید در مورد حقوق استخراج (ماینینگ) یا اصول رأی‌گیری تصمیم بگیرند.

الگوریتم‌ اثبات زمان سپری‌شده، برای اطمینان از اجرای مناسب قوانین از یک تاکتیک خاص برای ایجاد شفافیت در کل شبکه استفاده می‌کند. این الگوریتم‌های اجماع ورود امن به سیستم را هم تضمین می‌کنند چراکه شبکه قبل از اینکه به ماینرها دسترسی بدهد از آن‌ها می‌خواهد مراحل احراز هویت را طی کنند.

هر نود شرکت‌کننده در شبکه باید منتظر یک دوره زمانی تصادفی انتخاب شده باشد و اولین گره‌ای که زمان انتظارش تمام شد، برنده می‌شود و می‌تواند بلاک جدید را ایجاد کند. پس بلاکی که کمترین زمان انتظار را داشته باشد بلاک جدید را به بلاک چین اضافه می‌کند و اطلاعات لازم را در کل شبکه پخش می‌کند. سپس همان فرآیند برای کشف بلاک بعدی تکرار می‌شود.

الگوریتم اجماع اثبات زمان سپری‌شده (PoET)
الگوریتم اجماع اثبات زمان سپری‌شده (POET)

الگوریتم اجماع اثبات زمان سپری‌شده، برنده‌ها را تنها با استفاده از ابزارهای منصفانه انتخاب می‌کند. با اجرای این الگوریتم، همه با هم برابر خواهند بود و شرایط یکسانی خواهند داشت. هر فردی در شبکه باید مدتی منتظر بماند بااین‌حال، این محدودیت زمانی تصادفی است. سهامداری که سهم عادلانه‌ای از زمان انتظار خود را به پایان رسانده است در لیست دفترکل یا لجر Ledger قرار می‌گیرد تا بتواند یک بلاک جدید ایجاد کند.

۶. الگوریتم اجماع اثبات اعتبار (PoA)

الگوریتم اثبات اعتبار در سیستم‌های متمرکز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این بدان معناست که اعتبارسنجی را حساب‌های تاییدشده (که مدیران سیستم آن‌ها را انتخاب می‌کنند) در سراسر شبکه به انجام می‌رسانند.

الگوریتم اجماع اثبات اعتبار (PoA)
الگوریتم اجماع اثبات اعتبار (PoA)

ماهیت متمرکز الگوریتم اجماع اثبات اعتبار، به دلیل ماهیتی که دارد عمدتا در شبکه‌های خصوصی به‌کار می‌رود.

ماهیت الگوریتم اجماع

در مکانیزم الگوریتم‌های بلاک چین، اول از همه به کاربرانی نیاز داریم که بخواهند به بلاک چین، بلاک اضافه کنند تا در آن بتوان تراکنش‌های جدید را ثبت کرد. به این کاربران اعتبارسنج (نود ولیدیتور) گفته می‌شود.

لازم است که هر ولیدیتور، یک ارزش به شبکه اضافه کند که این ارزش او را از تقلب، منع و به فعالیت صادقانه در شبکه تشویق کند. اگر هر اعتبارسنج، عملی غیرصادقانه در شبکه انجام دهد، سهام خود را در شبکه از دست می‌دهد. این سهام می‌تواند قدرت پردازش کامپیوتری، رمزارز و یا حتی حسن شهرت او باشد.

اینجا بحث پاداش مطرح می‌شود؛ پاداشی که معمولا از ارزی در همان بلاک چین به کاربر داده شده است تا او را به ماندن در شبکه تشویق کند. این پاداش یا از کارمزدهایی که سایر کاربران پرداخت می‌کنند تشکیل شده یا کوین‌های جدیدی است که در بلاک جدید نهفته و به کاربر تعلق می‌گیرد یا هردو را شامل می‌شود.

ماهیت الگوریتم اجماع
ماهیت الگوریتم اجماع

آخرین مورد، شفافیت است. باید مطمئن شد که هیچ‌کس در شبکه تقلب نمی‌کند. در یک سیستم با الگوریتم اجماع، تقلب کردن در شبکه بسیار هزینه‌بر است و برای هیچ‌کس به صرفه نیست، در عوض فعالیت صادقانه سودآور و کم‌هزینه است.

سخن نهایی

در دنیای مدرن امروزی که همه چیز به سمت دیجیتالی شدن حرکت می‌کند، غیرمتمرکز‌سازی یکی از عوامل مهم برای جوامع خواهد بود. کنترل و مدیریت زندگی بدون وجود نهاد مرکزی مزیت‌های زیادی به‌ همراه خواهد داشت. البته باید این نکته را درنظر بگیریم که امروز دنیای غیرمتمرکز کمی کند‌تر و آهسته‌تر از مدیریت‌های مرکزی پیش می‌رود.

با وجود اینکه عمر زیادی از تکنولوژی بلاک چین نمی‌گذرد، انتظار می‌رود در زمانی نه چندان دور جایگزین سیستم‌های متمرکز شود. الگوریتم اجماع نیز کمک می‌کند تا سیستم‌های غیرمتمرکز بتوانند با نظرسنجی از اعضای شبکه، اداره شده و به راه خود ادامه دهند.

الگوریتم اجماع درست مانند تکه آخر پازل یک شبکه غیرمتمرکز عمل می‌کند. این شبکه‌ها مزایای بی‌شماری دارند و در جنبه‌های متفاوتی زندگی ما را به سمتی دموکرات‌تر و ایده‌آل پیش می‌برند. اما همه این ایده‌آل‌ها و آرمان‌ها به‌هیچ‌عنوان بدون الگوریتم اجماع امنیت و توان محقق‌شدن را نخواهند داشت.

ماجرای الگوریتم اجماع با اثبات کار شروع شد اما در اینجا پایان نیافت. حالا با گذشت زمان و فعالیت‌ متخصصان، الگوریتم‌های خلاقی به این حوزه اضافه‌شده و هرکدام از آن‌ها در دل خود دنیایی از امکانات و فرصت‌های بی‌شمار را فراهم کرده‌اند.

سوالات متداول

سوالات متداول
سوالات متداول

۱. منظور از الگوریتم اجماع در بلاک‌ چین چیست؟

الگوریتم اجماع، اساس کار شبکه‌های توزیع‌شده مانند بلا‌ک ‌چین است. این الگوریتم‌های اجماع هستند که امکان تایید تراکنش‌ها در بلاک ‌چین بدون وجود سرور مرکزی را ممکن می‌کنند.

۲. چند نوع الگوریتم اجماع وجود دارد؟

چندین نوع الگوریتم اجماع مختلف وجود دارد. الگوریتم اثبات کار «PoW» و الگوریتم اثبات سهام «PoS» از جمله مهم‌ترین آن‌ها هستند.

۳. کدام الگوریتم اجماع بهتر است؟

هر الگوریتم اجماع، مزایا و معایب مختص به خود را دارد. برای مثال، الگوریتم‌ اثبات کار، پاداش بیشتری به استخراج‌گران شبکه می‌دهد، اما مصرف انرژی بسیار بالایی دارد. الگوریتم اثبات سهام، مصرف انرژی پایین اما کارمزد کمتری به نسبت روش اثبات کار دارد. دیگر الگوریتم‌ها نیز به همین صورت دارای مزایا و معایب خاص خود هستند.

۴. درست کار نکردن الگوریتم‌های اجماع چه مشکلاتی در پی دارد؟

وقتی تراکنش‌های شبکه بلاک‌ چین به درستی تایید نشوند، کاربرانی که از تراکنش‌های رمزارزی استفاده می‌کنند، دچار زیان خواهند شد. در نتیجه، امنیت و تمام کاربردهای بلاک ‌چین زیر سؤال می‌رود. به طوری که هکرها راه‌های بسیاری برای نفوذ به این شبکه پیدا می‌کنند. بلاک‌ چین به شدت به الگوریتم‌های اجماع وابسته است. حالا اگر این الگوریتم‌ها وظیفه خود را به درستی انجام ندهند، بلاک ‌چین به خطر می‌افتد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

*

code