مکانیسم های اجماع در بلاک چین و ارزهای دیجیتال چیست؟

مکانیسم اجماع برنامه ای است که در سیستم های بلاک چین برای دستیابی به توافق توزیع شده در مورد وضعیت دفتر کل استفاده می شود. عموماً در شبکه ای با فرآیندها و کاربران زیادی پیاده سازی می شود. رمزارزها، بلاک چین ها و دفتر کل توزیع شده از استفاده آنها سود می برند زیرا مکانیسم اجماع جایگزین تایید کننده ها و ممیزی های انسانی بسیار کندتر می شود.

به عنوان مثال، بلاک چین بیت کوین از مکانیزمی به نام اثبات کار (PoW) استفاده می کند که برای حل یک معمای رمزگذاری شده به نام هش به قدرت محاسباتی نیاز دارد. پس از اینکه هش توسط یک ماینر (یا گروهی که با هم کار می کنند) حل شد، PoW بیت کوین مستلزم آن است که هر گره در شبکه، داده های تغییر یافته را با بررسی:

• ساختار داده
• هش هدر بلوک
• مهر زمانی بلوک
• اندازه بلوک
• اولین معامله

سپس یک چک لیست طولانی تأیید تراکنش را تکمیل می کند. این راستی آزمایی زمان بسیار کمتری نسبت به فرآیند حل هش، که استخراج نامیده می شود، طول می کشد و نسبت به تأیید انسانی زمان برتر است.

خوراکی های کلیدی

• مکانیزم اجماع هر روشی است که برای دستیابی به توافق، اعتماد و امنیت در سراسر یک شبکه کامپیوتری غیرمتمرکز استفاده می شود.
• در زمینه بلاک چین ها و ارزهای دیجیتال، اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) دو مورد از رایج ترین مکانیسم های اجماع هستند.
• مکانیسم های اجماع با رمزگذاری اطلاعات و استفاده از تأیید خودکار گروهی، بخش مهمی از امنیت اطلاعات را بازی می کنند.

تاریخچه مکانیزم های اجماع

هنگامی که کامپیوترها و شبکه ها در دهه های 1980 و 90 محبوبیت پیدا کردند، پایگاه های داده مشترک ایجاد شدند تا چندین کاربر بتوانند به اطلاعات ذخیره شده خود دسترسی داشته باشند. اکثر آنها یک پایگاه داده متمرکز با مجوزهایی داشتند که کاربران از ایستگاه های مختلف به آن دسترسی داشتند. این راه اندازی به شبکه های متمرکز با مدیرانی که حقوق کاربر را اعطا می کنند و یکپارچگی داده ها را حفظ می کنند، تکامل یافته است.

این پایگاه های داده مشترک به عنوان دفتر کل توزیع شده شناخته شدند، زیرا آنها اطلاعات را ضبط می کردند و برای دسترسی بسیاری از کاربران در مکان های مختلف به شبکه متصل می شدند. یکی از مهم ترین مسائلی که نیاز به پرداختن داشت، جلوگیری از دستکاری داده ها و دسترسی غیرمجاز بود، خواه مخرب باشد یا نباشد. روشی برای خودکارسازی مدیریت پایگاه داده توزیع شده برای اطمینان از عدم تغییر داده ها مورد نیاز بود.

این نیاز منجر به ایجاد اجماع خودمختار توزیع شده ، جایی که برنامه های یک شبکه با استفاده از تکنیک های رمزنگاری در مورد وضعیت بانک اطلاعاتی توافق کردند. توافق نامه ای طراحی شده است که با استفاده از الگوریتم های رمزگذاری برای ایجاد رشته های طولانی از اعداد الفبایی - که دارای هش است - که پس از آن توسط برنامه های اجرا شده در شبکه تأیید شد ، حاصل شد. فقط در صورت تغییر ورودی اطلاعات به الگوریتم هشدار ، یک هش تغییر می کند ، بنابراین برنامه ها برای مقایسه هش ها برای اطمینان از هماهنگی طراحی شده اند.

هنگامی که هر برنامه ای که در شبکه اجرا می شود ، یک رشته الفبایی مطابقت ایجاد می کند ، گفته می شود که داده ها با اجماع شبکه مورد توافق قرار می گیرند. بنابراین ، مکانیسم های اجماع ساخته شده است ، با اعتبار به طور کلی به Satoshi Nakamoto ، خالق ناشناس بیت کوین داده می شود. با این حال ، بسیاری از مردم سالها قبل از اینکه ناکاموتو کاغذ سفید را منتشر کند که بیت کوین را مشهور کرده بود ، روی مکانیسم های اجماع کار می کردند.

داده ها و دانشمندان رایانه ای مانند مونی نائور ، سینتیا Dwork ، آدام بک ، نیک سزابو و بسیاری دیگر در توسعه مکانیسم های اجماع شبکه ای کار کرده و مشارکت داشتند.

انواع مکانیسم های اجماع

انواع مختلفی از الگوریتم های مکانیسم اجماع وجود دارد که هر یک از آنها بر اساس اصول مختلف کار می کنند.

اثبات کار (POW) یک الگوریتم اجماع رایج است که توسط محبوب ترین شبکه های cryptocurrency مانند بیت کوین و Litecoin استفاده می شود. این نیاز به یک گره شرکت کننده دارد تا ثابت کند که کار انجام شده و ارسال شده توسط آنها واجد شرایط دریافت حق اضافه کردن معاملات جدید به blockchain است. با این حال ، مکانیسم استخراج بیت کوین به مصرف انرژی بالا و زمان پردازش طولانی نیاز دارد.

اثبات Stake (POS) یکی دیگر از الگوریتم های اجماع رایج است که به عنوان یک جایگزین کم مصرف و کم مصرف با انرژی کم برای الگوریتم POW تکامل یافته است. این شامل تخصیص مسئولیت در حفظ دفترچه عمومی به یک گره شرکت کننده متناسب با تعداد نشانه های ارز مجازی است. با این حال ، این اشکال دارد که به جای هزینه ، احتکار را تحریک می کند.

اثبات تاریخ (POH) توسط پروژه Solana تهیه شده است. این شبیه به اثبات زمان سپری شده (شاعر) است ، که برای دستیابی به اجماع بدون صرفه جویی در منابع زیادی ، گذر زمان خود را رمزنگاری می کند.

در حالی که POW و POS در فضای blockchain شایع ترین هستند ، الگوریتم های اجماع دیگری مانند اثبات ظرفیت (POC) وجود دارد که امکان به اشتراک گذاری فضای حافظه گره های کمک کننده در شبکه blockchain را فراهم می کند. هرچه یک گره حافظه یا فضای دیسک سخت بیشتر باشد ، حقوق بیشتری برای حفظ دفترچه عمومی اعطا می شود. اثبات فعالیت (POA) ، که در blockchain decred استفاده می شود ، ترکیبی است که از جنبه های POW و POS استفاده می کند. اثبات سوختگی (POB) نیاز به تراکتورها دارد تا مقادیر کمی از رمزنگاری را به آدرس های کیف پول غیرقابل دسترسی ارسال کنند ، در واقع "سوزاندن" آنها را از وجود خارج می کند.

آینده مکانیسم های اجماع

در حالی که توسط همه ارزهای رمزنگاری شده استفاده می شود ، مکانیسم های اجماع در شبکه های لجر توزیع شده مورد استفاده شرکت ها به همان اندازه مهم هستند. بسترهای نرم افزاری برای استفاده از تجارت و دولت ایجاد شده است و به هر نهاد امکان می دهد از بین ماژول های ایجاد شده برای نیازهای خود ، که توسط مکانیسم های اجماع پشتیبانی می شود ، انتخاب کند. پارچه Hyperledger ، یکی از معروف ترین سیستم عامل های لجر توزیع شده ، مکانیسم های مختلف اجماع را ارائه می دهد. به عنوان مثال ، یک نهاد ممکن است نیازی به اثبات کار نداشته باشد ، که در نظر گرفته می شود گسل بیزانس محسوب می شود ، در حالی که ممکن است دیگری به آن سطح اجماع احتیاج نداشته باشد.

آینده Cryptocurrency ممکن است ناشناخته و بی ثبات باشد ، اما مکانیسم های اجماع همچنان بخشی اساسی از فناوری نوظهور هستند. آنها ایمنی و یکپارچگی داده ها را تضمین می کنند و کسانی را که اهداف ناعادلانه ای را از پیشروهای توزیع شده قفل می کنند ، نگه می دارند.

کدام مکانیسم اجماع بهترین است؟

بهترین مکانیسم اجماع یکی از نیازهای کاربران است. تصور می شود اثبات کار برای بیت کوین بهترین است ، در حالی که اثبات سهام توسط اتریوم به تصویب رسیده است و اعتقاد بر این است که توسط جامعه آن بهترین است. مکانیسم های دیگر ممکن است برای شرکت ها ، مشاغل یا کاربردهای شخصی بهتر کار کنند.

نمونه ای از مکانیسم اجماع چیست؟

اثبات سهام یک نمونه است. در این مکانیسم ، کاربران به نشانه های خود "می پردازند" تا بتوانند کار خود را روی blockchain برای پاداش هایی مانند هزینه های معامله انجام دهند.

انواع مکانیسم های اجماع چیست؟

چندین نفر ایجاد شده اند ، اما فقط تعداد معدودی اجرا شده اند. برخی از انواع علاوه بر اثبات کار و اثبات سهام ، اثبات سهم ، اثبات اهمیت ، اثبات زمان سپری شده ، اثبات اقتدار و اثبات ظرفیت است. هر یک از مفاهیم مختلف برای اعتبارسنجی تغییرات داده استفاده می کنند.

خط پایین

مکانیسم های اجماع به یک جنبه اساسی از دفترچه های توزیع شده ، پایگاه داده ها و blockchain ها تبدیل شده اند زیرا بسیاری از جهان دیجیتالی تر می شوند. مالکیت دارایی های فیزیکی بر روی دفترچه ها و blockchain ها نشانه گذاری می شود ، افراد بدون دسترسی به خدمات مالی از طریق blockchains دسترسی دارند و مشاغل بیش از هر زمان دیگری به امنیت داده احتیاج دارند.

مکانیسم های اجماع ورودی ها و خروجی های داده را تأیید می کنند ، که ترجمه می شود به طور خودکار از معاملات دیجیتالی که امروزه رایج است - بدون نظارت یا مداخله انسانی. آنها محیطی را ایجاد می کنند که نیازی به اعتماد به این موضوع نیست که طرف مقابل در یک معامله صادق باشد ، زیرا آنها اطمینان حاصل می کنند که اطلاعات غیرقابل تغییر و ایمن است.

سرمایه گذاری در ارزهای رمزنگاری شده و سایر پیشنهادات اولیه سکه ("ICO") بسیار پرخطر و سوداگرانه است و این مقاله توصیه ای توسط سرمایه گذاری یا نویسنده برای سرمایه گذاری در ارزهای رمزنگاری یا سایر ICO نیست. از آنجا که وضعیت هر فرد بی نظیر است ، یک متخصص واجد شرایط همیشه باید قبل از تصمیم گیری مالی مشورت شود. Investopedia هیچ گونه نمایندگی یا ضمانتی در مورد صحت یا به موقع بودن اطلاعات موجود در اینجا ایجاد نمی کند. از تاریخ نگارش این مقاله ، نویسنده دارای رمزنگاری نیست.