5 نوع متفاوت الگوریتم اجماع در ارز های دیجیتال
اگر با سیستم ارز دیجیتال آشنایی داشته باشید حتما می دانید که اطلاعات تراکنش هایی که در ارزهای دیجیتال رخ می دهند، در بلاک چین ثبت می شوند. برای تامین امنیت ارز دیجیتال لازم است که این اطلاعات به صورت کنترل شده ثبت شوند. در غیر اینصورت شاهد به خطر افتادن دارایی های دیجیتال کاربران خواهیم بود. ارز های دیجیتال مختلف از الگوریتم اجماع برای ثبت امن استفاده می کنند. این الگوریتم های اجماع هر کدام مزایا و معایبی دارند که از گذشته تا به حال آرزوی پلتفرم های دیجیتال این بوده که آن را به حالت ایده آل برسانند.
الگوریتم اجماع در همکاری با بلاک چین
همانطور که در بالا گفته شد بلاک چین در واقع زنجیره ای از اطلاعات است. این اطلاعات در بلوک هایی ذخیره می شوند و همه ی این بلوک های تکمیل شده یک حجم مشخصی از داده را در خود جای می دهند. بعد از اینکه یک بلوک کامل شد مانند یک حلقه به حلقه های پیشین خود متصل می شود و این زنجیره را بلند تر می کند. اما اگر قرار باشد بدون هیچ کنترلی این بلوک ها به همدیگر بپیوندند هکر های زیادی تا الان موفق می شدند این اطلاعات را تغییر دهند و تراکنش ها را به سمت حساب خود هدایت کنند. اما این اتفاق نیفتاده است.
الگوریتم اجماع نام یک مجموعه از پروتکل هاست که کاربران خاصی از شبکه طبق آن به تایید تراکنش ها می پردازند. تایید تراکنش ها به این صورت است که برای اضافه شدن یک بلوک به بلوک قبلی نیاز است رأی بیش از 50 درصد از گره های کنترل کننده ی شبکه را داشته باشد در غیر اینصورت تایید نمی شود. این تراکنش فقط در صورتی انجام می شود که حداقل 51% از رأی دهندگان به بلوکی رأی بدهند که زنجیره ی صحیحی را می سازد.
مهمترین دلیلی که در ارزهای دیجیتال به الگوریتم اجماع نیاز است مشکل “دوبار خرج کردن” است. این مشکل در ارز های حقیقی وجود ندارد. شما نمی توانید از یک 10 دلاری یکبار برای خرید قهوه و یک بار برای خرید گوشت استفاده کنید. در دنیای واقعی و خارج از فضای مجازی هر فرد فقط می تواند یکبار پولش را خرج کند. اما در دنیای ارزهای دیجیتال ممکن است با ترفند های برنامه نویسی، یک هکر بتواند یک کپی از دارایی دیجیتال خود بگیرد و با کپی آن پول هم مبادله ای را انجام دهد.
کار رأی دهندگان به تراکنش ها همین است که اگر فردی می خواست از پول کپی شده برای تراکنش استفاده کند به او این اجازه را ندهند. به همین دلیل الگوریتم اجماع با انواع مختلفی که دارد در ارز های مختلف برای تامین امنیت دارایی های دیجیتال ایجاد شده است. بنابراین هرگاه کاربران به یک اجماع یا توافق جمعی رسیدند می توان یک تراکنش را تایید شده دانست. در زیر به انواع الگوریتم اجماع می پردازیم.
انواع الگوریتم اجماع
1-PoW:این الگوریتم با نام اثبات کار شناخته می شود. عبارت کامل انگلیسی آن Proof-of-Work است. به این معنی که برای تایید یک تراکنش باید نوعی کار انجام شود. این کار بیل و کلنگ زدن نیست! بلکه حل یک سری معادله هاست که از طرف سرور اصلی ارسال می شود و تا کسی نتواند این معادله ها را حل کند نمی تواند تراکنش را تایید کرده و پاداش دریافت کند. ضمن اینکه هر کس بتواند زودتر به جواب این معادله برسد می تواند پاداش را دریافت کند. دیگر محاسبه کنندگان پاداشی دریافت نمی کنند.
بنابراین این موضوع به عنوان یک نوع رقابت بین کاربران شبکه مطرح می شود که بتوانند زودتر به جواب این معادله ها برسند. برای رسیدن به جواب این معادله های پیچیده آن هم در زمان کم یک ذهن انسانی نمی تواند عمل کند و برای این کار از کامپیوتر ها و سیستم های گرافیکی استفاده می شود. همین استفاده ها باعث مصرف مقدار زیادی برق و انرژی می شود و به همین دلیل است که استفاده از این سیستم الگوریتم اجماع کم کم منسوخ خواهد شد. چون حفظ محیط زیست یکی از اولویت های بشر این زمانه است.
ارزهای دیجیتالی معروفی از این الگوریتم اجماع استفاده می کنند. در حقیقت ارز های اولیه از همین الگوریتم استفاده می کردند. این ارز ها شامل بیت کوین ، دوج کوین و لایت کوین است. اتریوم هم جزء همین نوع سیستم است اما قرار است طی ماه های آینده سیستم خود را به اثبات سهام تغییر دهد. این موضوع کاملا نشان دهنده ی این است که سیستم اثبات کار بعد از مدتی کارایی خود را از دست داده که اتریوم به فکر تغییر این سیستم افتاده است.
2-PoS: این الگوریتم را می توان در حال حاضر به عنوان یکی از شاخص ترین الگوریتم های مورد استفاده ی ارز های دیجیتال به شمار آورد. عبارت کامل انگلیسی آن Proof-of-Stake است که به همان معنای اثبات سهام است. در این الگوریتم اجماع کاربران برای تایید تراکنش به جای اینکه معادله حل کنند و کار خود را اثبات کنند، سهام خود که همان توکن های آن هاست را به اشتراک می گذارند و به نوعی روی زنجیره ی صحیح شرط می بندند. زنجیره ای که رأی بیشتری داشته باشد برنده است و افرادی که سهام خود را روی آن گذاشته اند پاداش می گیرند.
این سیستم قرار است روی اتریوم پیاده سازی شود و در حال حاضر هم ارزهای دیجیتال بزرگی همچون پیر کوین در حال فعالیت بر اساس این الگوریتم اجماع هستند. اما نگرانی ای که در این نوع وجود دارد این است که افراد بدون محدودیت می توانند روی شاخه های مختلف رأی بدهند. این باعث می شود که اگر عده ای به اصطلاح دست به یکی کنند و اقدام به یک تایید تراکنش کنند که شاحه ای ناصحیح از بلاک چین باشد سبب می شود شاخه ای جدید از آن ارز ایجاد شود و به نوعی دو دستگی در کاربران ایجاد می شود. به هر حال این الگوریتم هم مزایای بسیار زیادی دارد.
3-DPoS:این الگوریتم به نوعی یک شاخه از الگوریتم اجماع قبلی یعنی اثبات سهام است. در سیستم اثبات سهام کاربران به صورت شخصی و بدون اینکه به نیابت از کس دیگری رأی بدهند، اقدام به تایید تراکنش ها می کردند. اما در این سیستم یک سری نماینده انتخاب می شوند تا رأی گیری ها را انجام دهند.این نمایندگان هم توسط کاربران خود شبکه تعیین می شود اما باز هم به نوعی ارز را متمرکز می کند و از حالتی که همه ی کاربران بتوانند در این رای گیری ها شرکت داشته باشند باز می دارد.
نمایندگانی که درباره ی تایید تراکنش ها تصمیم می گیرند به صورت دوره ای عوض می شوند. بنابراین هر کدام از کاربران زمانی را خواهند دید که به عنوان نماینده باید به بلاک ها رأی بدهند. ممکن است در بین نماینده های یک دوره افرادی باشند که توانایی تایید تراکنش را نداشته باشند و بلوک ها را به موقع تایید نکنند. در این صورت به آن ها پاداشی تعلق نمی گیرد و از گروه نماینگان ان دوره حذف می شوند. به این صورت می توان تا حدودی تراکنش ها را با تمرکز بیشتری کنترل کرد.
تعداد نمایندگان حدود 100 نفر است. و مزیتی که چنین سیستمی ایجاد می کند این است که نمایندگان که همان کاربرران شبکه هستند، دیگر برای زودتر تایید کردن تراکنش ها با هم رقابت نمی کنند. این موضوع باعث می شود تمام انرژی جمعی در یک بازدهی کامل برای تایید تراکنش ها به کار گرفته شود و تراکنش های این شبکه با سرعت بسیار زیادی به انجام برسد. ارزهایی مانند ایاس ، بیت شیرز و استیم از این نوع الگوریتم استفاده می کنند. در بیت کوین برای ثبت هر بلوک 10 دقیقه زمان لازم است و در ایاس به دلیل همکاری کاربران یک ثانیه لازم است!
4-PoW:اشتباه نکنید! این همان مورد اولیه نیست. عبارت انگلیسی اصلی این الگوریتم اجماع Proof-of-Weight است. به معنای اثبات وزنی. اگر به خاطر داشته باشید در سیستم اثبات سهام هر کس سهام بیشتری داشته باشد به نوعی از حق رأی بیشتری برخوردار است. در سیستم اثبات وزنی هم تقریبا چنین چیزی را داریم با این تفاوت که به جای توکن از چیزهای دیگری استفاده می شود.
مثلا در یکی از زیرمجموعه های این نوع الگوریتم حالتی قرار دارد که هر دستگاهی بتواند معادلات بیشتری را انجام دهد حق بیشتری در رأی گیری را از آن خود می کند. می بینید؟ این حالت تقریبا ترکیبی از الگوریتم اثبات سهام و اثبات کار را به وحود می آورد. این الگوریتم در ارزهای دیجیتال چیا و آلگورند دیده می شود.
5-DAG: زمانی که این سیستم وارد دنیای ارز های دیجیتال شد ارز دیجیتال آیوتا از آن استفاده کرد. بعد از اینکه سیستم کاری این ارز مشخص شد، افراد زیادی متوجه شدند با یک ساز و کار قوی تر از بلاک چین رو به رو هستند. این برای بسیاری از ارزهای دیجیتال نوعی سم بود. چون هیچکس نمی توانست ارزهایی را که از بلاک چین استفاده می کردند به ارزهایی که از نمودار جهت دار (DAG) استفاده می کردند برتری دهد.
در بلاک چین ما با مقدار زیادی داده در ارتباط هستیم که به دلیل افزایش روز به روز کاربران و تراکنش های آن ها روی هم انباشته می شوند. این موضوع کم کم باعث کندی سرعت در این شبکه ها شده و الگوریتم اجماع دیگری را می طلبد. به همین دلیل الگوریتم اجماع مورد نظر ما باید با همان امنیت بلاک چین ام ا به همراه رفع مشکلات آن همراه باشد. الگوریتم اجماع (DAG) چنین الگوریتمی است.
در این الگوریتم به جای اینکه منتظر باشیم تا یک حلقه ی اطلاعاتی به زنجیره اضافه شود، همه ی زنجیره ها را به صورت شبکه ای نامنظم به هم متصل می کنیم. این باعث می شود اطلاعات مربوط به تراکنش جدیدی که می خواهد ثبت شود بتواند به هر جای این شبکه متصل شود و منتظر نباشد تا تراکنش قبلی انجام شود.
سخن پایانی
هر چند ما از الگوریتم اجماعی نام بردیم که به نوعی بین ارزهای دیجیتال سرآمد هستند. اما الگوریتم های دیگری نیز وجود دارند که در ارزهای دیجیتال خاص با اهداف خاصی استفاده می شوند. در آینده هم متخصصانی بیشتری ساز و کار های بیشتری را برای الگوریتم ها معرفی خواهند کرد.
