الگوریتم اجماع در شبکه بلاک چین چیست؟

اگر می‌خواهید به دنیای رمز ارزها وارد شوید لازم است بدانید که مفهوم الگوریتم اجماع یک مفهوم کلیدی و مهم در حوزه بلاک چین و ارز دیجیتال است. الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) مکانیزمی است که در شبکه‌های بلاک چین امکان هماهنگی و توافق را در یک شرایط توزیع شده فراهم می‌کند.

با این مکانیسم همه عوامل یک سیستم می‌توانند در مورد یک منبع واحد حقیقت به توافق برسند، حتی اگر برخی از عوامل شکست بخورند. به‌ عبارت دیگر این سیستم باید توانایی تحمل خطا را داشته باشد. در سیستم‌هایی که ساختار متمرکز دارند، یک نفر یا یک گروه سیستم را کنترل می‌کنند. این افراد می‌توانند هر تغییری را که مایلند بر سیستم اعمال کنند و یک سیستم پیچیده حاکمیتی برای رسیدن به اجماعی میان این مدیران متعدد وجود ندارد.

اما شرایط در سیستم‌هایی که از یک ساختار غیر متمرکز تبعیت می‌کنند، کاملاً متفاوت است. فرض کنید می‌خواهیم با یک پایگاه اطلاعات توزیع شده کار کنیم، در این صورت چطور می‌توانیم در مورد ورودی‌هایی که اضافه می‌شوند به توافق برسیم؟ شاید مهم‌ترین پیشرفتی که راه را برای بلاک چین باز کرد، غلبه بر این چالش در محیط‌هایی بود که کاربران همدیگر را نمی‌شناسند و در نتیجه به یکدیگر اعتماد ندارند.

در این مطلب می‌خواهیم الگوریتم اجماع را برای عملکرد ارزهای دیجیتال و دفتر کل توزیع شده مورد بررسی قرار دهیم. پس با ما همراه شوید.

الگوریتم اجماع و رمز ارزها

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

کلید عمومی رمزنگاری شده اطمینان حاصل می‌کند که کاربران نتوانند رمز ارزهای یکدیگر را خرج کنند. اما هنوز معضل دوبار خرج کردن (Double-spending) ارزها باقی می‌ماند. ساتوشی ناکاموتو که خالق بیت کوین است، الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) را برای رفع این معضل و همچنین تراکنش‌های اسپم را پیشنهاد کرده است.

کاربردهای الگوریتم اجماع

الگوریتم اجماع از شبکه بلاک چین در برابر هکرها و کسانی که قصد دارند مطالب نامعتبر را در بلاک چین منتشر کنند، محافظت می‌کند. این الگوریتم یک سیستم پاداش دهی ایجاد کرده است که در آن به کاربرانی که امنیت بلاک چین را تامین می کنند، پاداش می‌دهد. الگوریتم اجماع در مورد اینکه یک تراکنش صلاحیت تایید و ذخیره روی دفتر کل توزیع شده را دارد یا خیر، تصمیم می‌گیرد. این مکانیسم گره‌هایی را برای مدیریت امور روی دفتر کل توزیع شده انتخاب می‌کند.

با استفاده از الگوریتم اجماع، گره‌ها از طریق یک سیستم رای گیری به توافق می‌رسند. به این صورت که اگر یک کاربر تراکنشی را به شبکه ارسال کند، همه گره‌ها باید داده ارسال شده را مورد بررسی قرار دهند.

حال اگر با توجه به اطلاعات قبلی، تراکنش ارسال شده درست و موثق باشد، گره یا نود یک تاییدیه به شبکه می‌فرستد. مجموعه‌ای از تراکنش‌ها یک بلاک را می‌سازند. اگر بیش از ۵۱ درصد از گره‌ها اضافه شدن این بلاک را به بلاک چین تایید کنند، سایر گره‌ها نیز بلاک جدید را به سیستم خود اضافه خواهند کرد و تراکنش‌های داخل آن موفق و نهایی خواهد شد.

به عنوان مثال در بلاک چین بیت کوین، هر بلاک، اطلاعات تراکنش  شامل اطلاعات مربوط به فرستنده و گیرنده و مبلغ ارسالی، هش بلاک قبلی و هش بلاک فعلی را در خود جای می‌دهد. در این شبکه گره‌ها با استفاده از یک الگوریتم اجماع تراکنش‌ها را تایید می‌کنند و در نهایت بلاک‌های جدید را تولید می‌کنند.

انواع الگوریتم اجماع

الگوریتم اجماع چهار نوع پر کاربرد در بلاک چین دارد. الگوریتم تحمل خطای بیزانس (PBFT)، الگوریتم گواه اثبات کار (PoW)، الگوریتم گواه اثبات سهام (PoS) و الگوریتم گواه اثبات سهام وکالتی (DPos).

در حال حاضر بیشتر ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین (BTC) و اتریوم (ETH) از الگوریتم اثبات کار (PoW) بهره می‌برند. اما به دلیل اینکه روش PoW با بالا رفتن سختی شبکه انر‌ژی برق زیادی مصرف می‌کند، این شبکه‌ها سعی دارند به الگوریتم‌های دیگر مانند الگوریتم اثبات سهام (PoS) مهاجرت کنند.

سخن پایانی

چون ما در حال حاضر در دنیایی زندگی می‌کنیم که همه چیز به سمت دیجیتالی شدن حرکت می‌کند، غیرمتمرکز سازی و مستقل بودن یکی از مسائل مهم برای جوامع خواهد بود. مردم دوست ندارند که زندگی و دارایی آنها در کنترل و مدیریت نهاد مرکزی باشد. چرا که آنها می‌دانند تمرکز زدایی مزیت‌های زیادی به همراه خواهد داشت. البته در کنار رسیدن به این هدف باید امنیت داده‌ها را نیز مد نظر داشت.

با وجود اینکه سال‌های کمی که از تولد تکنولوژی بلاک چین نمی‌گذرد، اما انتظار می‌رود که در زمانی نه چندان دور این سیستم جایگزین سیستم‌های متمرکز شود. در این میان الگوریتم اجماع نیز به فناوری بلاک چین کمک می‌کند تا بتواند با نظرسنجی از اعضای شبکه، اداره شده و به راه خود ادامه دهد. در انتهای این مقاله شما را دعوت می‌کنیم تا از مقاله الگوریتم سایفر در صرافکس بازدید فرمایید.

سوالات متداول