الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست ؟ (ویدیوی آشنایی با انواع الگوریتم های اجماع در بلاکچین)

در این مقاله در مورد الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست؟ صحبت خواهیم کرد. فناوری بلاکچین (Blockchain) یک تکنولوژی نو پا و کاملا خود مختار هستش. خود مختاری در شبکه بلاکچین به این معنیه که این شبکه برای توسعه و مدیریت خودش نیاز به این نداره که توسط یک فرد یا نهاد مرکزی مدیریت و اداره بشه. در بلاکچین همه پروسه ها و فرآیند ها توسط ها الگوریتم های کارآمد و هوشمند انجام می گیرن و این باعث شده تا بلاکچین برای حفظ بقای خودش نیاز به پشتیبانی شخص یا شرکت خاصی نباشه. یکی از این الگوریتم ها که نقش مدیریتی داره در این شبکه ها داره، الگوریتم اجماع در بلاکچین هستش. همونطورکه پیش تر اشاره کردیم، بلاکچین کاملا غیر متمرکز هستش و فرد یا نهاد خاصی مدیریتش نمی کنه. در این بین برای پیشبرد کار شبکه نیاز به اتخاذ تصمیماتی خواهد بود طبیعتا. برای مثال بررسی صحت تراکنش ها و تایید اونا یک عنصر مهم در پیشبرد کار بلاکچین هستش. 
در بانک ها و سیستم های مالی بین المللی، این کار رو خود بانک منطبق بر سیاست های تبیین شده یا دیکته شده انجام میده. در بلاکچین این کار با نظر همه اعضای شبکه انجام میشه و به عبارتی مدیریت امورات شبکه با اعضای اون هستش نه صرفا یک نهاد مرکزی واحد. الگوریتم های اجماع، ساز و کار هایی رو فراهم می کنن که با نظر همه اعضای یک شبکه، یک تراکنش بررسی و در صورت صحت، تایید بشه. در این مقاله از مباحث آموزش ارز دیجیتال در مورد این که الگوریتم اجماع چیست و انواع الگوریتم های اجماع در بلاکچین صحبت خواهیم کرد. همچنین در ویدیو آموزشی ضمیمه شده این مقاله هم در مورد انواع الگوریتم های اجماع در بلاکچین، توضیحاتی براتون داده شده. در انتها اگر نظر یا سوالی هم داشته باشین، می تونین اون رو در بخش نظرات مطرح کنید.

الگوریتم اجماع چیست ؟

الگوریتم اجماع (Consensus Algorithms) متدی هست که توسط الگوریتم های نرم افزاری پیاده سازی میشه و با کمک اون، تمام اعضای فعال در شبکه بلاکچین به یک توافق و تاییدیه مشترک در مورد وضعیت حال حاضر دفترکل توزیع‌ شده میرسن. الگوریتم‌ های اجماع، اعتبار (Reliability) رو در شبکه و اعتماد رو بین اعضای شبکه در محیط محاسباتی توزیع‌ شده، ایجاد می‌کنن.

الگوریتم های اجماع هستن که تایید می کنن که هر بلاک جدید که به شبکه اضافه میشه، تنها نسخه واقعی هستش و توسط تمامی اعضا مورد تایید واقع شده. البته بعضی اوقات شرایطی پیش میاد که همه گره ها یا اعضای یک شبکه نمی تونن به اتفاق نظر برسن و در چنین مواردی رای گیری مطرح میشه و چنان چه 51 درصد اعضای شبکه موافق باشن، فرآیندی شکل می گیره. در بلاکچین، مجموعه ای از تراکنش ها یک بلاک رو شکل میدن. اگر بیشتر ‌از 51 درصد نود ها یا گره ها، افزوده شدن بلاک جدید رو به شبکه تایید کنن، نود ها بلاک جدید تایید شده رو به سیستم خودشون اضافه می‌کنن و تراکنش‌ های داخل بلاک جدید تایید و نهایی میشه. به طور کلی الگوریتم های اجماع در بلاکچین، سه وظیفه عمده دارن که عبارتند از : یک پارچه سازی اطلاعات در بستر همه نود ها، مدیریت شبکه با انتخاب نود مدیر و رهبر، تایید تراکنش ها و ثبت اونا در دفتر کل توزیع شده بلاکچین.

انواع الگوریتم های اجماع در بلاکچین

همونطور که می دونید برای انجام یک کار شیوه های متعددی وجود داره. شیوه های به توافق و اجماع رسیدن متنوع و مختلف هستش و پروژه های بلاکچینی مختلف از الگوریتم های اجماع مختلفی استفاده می کنن. چندین الگوریتم اجماع داریم تو بلاکچین ها که معمولا دو تاشون یعنی الگوریتم اجماع اثبات کار (proof of work) و الگوریتم اجماع اثبات سهام (proof of stake) بیشترین کاربرد رو دارن که در ادامه این دو الگوریتم و چند الگوریتم دیگه رو بررسی خواهیم کرد.

الگوریتم اجماع اثبات کار (pow) 

در این الگوریتم، فرآیند بررسی و تایید تراکنش ها رو اعضایی در شبکه موسوم به ماینر انجام میدن. ماینر ها سخت افزار هایی با قدرت پردازشی بالا هستن که با انجام محاسبات پیچیده ریاضی، بلاک های جدید رو به شبکه اضافه می کنن. غالبا رمز ارز های قابل استخراج مثل بیت کوین، لایت کوین و .... از این الگوریتم برای بررسی و تایید تراکنش ها استفاده می کنن. در شبکه بلاکچین، هر بلاک یک اسم منحصر به فرد به نام هش (Hash) داره. هش، مجموعه‌ای از کاراکتر های عددی و حروفی تصادفی هست که اگه اطلاعات بلاک تغییر کنه، هش بلاک هم تغییر می کنه. هش هر بلاک، قسمتی از کاراکتر های هش بلاک قبل رو در خودش داره. برای این که ماینر ها بتونن بلاک جدیدی رو به شبکه اضافه کنن، باید هش اون بلاک رو محاسبه کنن. جهت انجام این ‌کار یک دستگاه ماینر باید مسائل پیچیده ریاضیاتی رو حل کنه. دستگاه ماینر طی پروسه پیدا کردن هش و حل مسئله، برق زیادی مصرف می کنه و این قضیه یعنی مصرف بالای انرژی یکی از مشکلات و چالش های الگوریتم اجماع اثبات کار هستش. طبق گزارش خبرگذاری BBC، فقط استخراج بیت کوین در حدود هفت گیگا وات برق، معادل 0.2 درصد از مصرف کل برق جهان رو به خودش اختصاص میده.

الگوریتم اجماع اثبات سهام (POS) 

مصرف بالای انرژی در POW و پیامد های زیست محیطی اون باعث شد که توسعه دهندگان به فکر توسعه یک الگوریتم اجماع دیگه بیفتن که مصرف انرژی پایین تری داشته باشه. الگوریتم اجماع اثبات سهام (POS) با همین هدف متولد شد. در الگوریتم اجماع اثبات کار، ماینر یا استخراج کننده نداریم. در این الگوریتم، مفهومی داریم به نام اعتبار سنج (Validator) در اینجا اعتبار سنج ها می باشن که فرآیند افزودن بلاک جدید به بلاکچین رو مدیریت می کنن.
در الگوریتم اجماع اثبات سهام، مسئله ریاضی برای حل شدن مطرح نیست و نیازی به تجهیزات گران قیمت و پرمصرف استخراج کننده یا ماینینگ نیست. در الگوریتم اجماع اثبات سهام هم اعضای شبکه یا نود ها اطلاعات رو بررسی و تایید می کنن و مجوز افزودن بلاک جدید رو صادر می کنن. در این الگوریتم افراد متقلب و کلاهبردار به اصطلاح Slash میشن که در نتیجه اسلش شدن، دارایی هاشون از بین میره و صفر میشه. در الگوریتم اجماع اثبات سهام، اعتبار سنج یا ولیدیتور شدن به این شکله که اعضای شبکه در ابتدا باید رمز ارز اختصاصی اون بلاکچین رو سپرده گذاری کنن. سپس، در قراردادی رمز ارز های سپرده گذاری شده رو به شبکه اختصاص میدن یا به ‌عبارت تخصصی تر، سهام‌گذاری (Stacking) می کنن. در الگوریتم اجماع اثبات سهام، اعضا و کاربران، بر حسب مقدار ارزی که سپرده گذاری کردن در فرآیند های شبکه شرکت می کنن و پاداش دریافت می کنن. اتریوم که در حال حاضر از طریق ماینینگ تایید تراکنش ها رو انجام میده، به احتمال زیاد در نسخه اتریوم 2 از الگوریتم POS استفاده خواهد کرد و دیگه ماینری برای اتریوم 2 نخواهیم داشت. اگه علاقمند به استیک ارز های دیجیتال هستین، ویدئوی آموزش استیک کردن Staking در تراست ولت ما را تماشا کنین.

الگوریتم اجماع اثبات سهام وکالتی (DPOS) 

این الگوریتم رو می تونیم یک ارتقا برای الگوریتم اجماع اثبات سهام تلقی کنیم. این الگوریتم به عنوان نسخه ای از دموکراسی مبتنی بر فناوری طراحی شده و از فرآیند رای گیری و انتخاب برای ایمن سازی بلاکچین از تمرکز گرایی و کاربرد های مخرب ارائه شده. این الگوریتم توسط یکی از بنیان گذاران پروژه EOS ابداع شده و توضیحات بیشتر در این مورد رو می تونید در ویدیو اول صفحه مشاهده کنید.

الگوریتم اجماع اثبات فعالیت (POA) 

در واقع تلفیقی هستش از دو الگوریتم POW و POS. در این روش ابتدا ماینر ها معادله های مربوط به هش بلاک ها رو حل می کنن، سپس شبکه از این هش یک عدد تصادفی N تولید می کنه که کلید عمومی دارندگان رمز ارز شبکه متصل میشه. در این الگوریتم حل معادله هش با POW ولی بررسی و تایید تراکنش ها با POS هستش.

الگوریتم اجماع اثبات ظرفیت (POC) 

در این الگوریتم یک گره برای تبدیل شدن به نود تایید کننده تراکنش ها باید مقداری از فضای هارد دیسک خودش رو در اختیار شبکه بذاره و از این جهت شباهت هایی به POW داره. ارز های دیجیتالی که از این الگوریتم اجماع استفاده می کنن، از ماینینگ هارد درایو، برای عمل استخراج بهره میبرن.

سخن پایانی

در این مقاله در مورد مفهوم الگوریتم های اجماع صحبت کردیم و دیدیم که منظور از الگوریتم اجماع چیست و انواع الگوریتم های اجماع در بلاکچین به چه شکل هستن. در دنیای بلاکچین عمدتا دو الگوریتم اجماع اثبات کار و اثبات سهام یعنی POW و POS مورد استفاده هستن و البته چندین الگوریتم دیگه داریم که زیاد کاربردی و محبوب نیستن. به طور کلی الگوریتم های اجماع، یک مفهوم مهم و کلیدی در دنیای ارز های دیجیتال هستن و این الگوریتم ها هستن که پروسه بررسی و تایید تراکنش ها رو انجام میدن. توصیه می کنیم حتما این مقاله رو خوب بخونید و ویدیو آموزشی اون رو هم ببینید. اگر نظر یا سوالی هم داشتین می تونین اون رو در بخش نظرات مطرح کنین و کارشناسان آموزشی ما در اسرع وقت پاسخگوی شما خواهند بود.