الگوریتم اجماع PoW در ارز دیجیتال چیست؟

برای اینکه سیستم بلاکچین به‌طور روان کار کند و ماهیت غیرمتمرکز خود را حفظ کند، باید به‌طور هماهنگ عمل کند که این تنها از طریق مکانیزم‌های اجماع ممکن است. به زبان ساده، اجماع توافق تمام شرکت‌کنندگان در شبکه در مورد وضعیت فعلی آن است. بنابراین، این یک مکانیزم است که اجازه می‌دهد ارتباطات غیرمتمرکز به درک مشترک در مورد تراکنش‌های تأیید شده برسند و آنها را به بلاک اضافه کنند.

در مقاله امروز، ما به شما در مورد اولین مکانیزم اجماع، اثبات کار (PoW) خواهیم گفت: شما یاد خواهید گرفت که چگونه کار می‌کند و چرا نقش مهمی در حفظ غیرمتمرکز بودن دنیای ارزهای دیجیتال دارد. همچنین مثال‌هایی از سکه‌هایی که بر اساس مکانیزم PoW کار می‌کنند را به شما نشان خواهیم داد.

الگوریتم PoW چگونه کار می‌کند؟

اثبات کار یک مکانیزم اجماع است که به ماینرها (تأییدکنندگان) این امکان را می‌دهد که تراکنش‌ها را تأیید کنند و آنها را به بلاک اضافه کنند، با حل مسائل ریاضی پیچیده و برای تلاش‌هایشان پاداش دریافت کنند. اولین بار این فناوری را ساتوشی ناکاموتو زمانی که مقاله سفید بیت‌کوین را توسعه داد، استفاده کرد. با این حال، زمانی که در مورد منبع PoW صحبت می‌شود، دانشمندان سینتیا دروک و مانی ناور آن را در سال ۱۹۹۳ توسعه دادند.

معرفی اثبات کار به مسأله دوبار خرج کردن پرداخته است، جایی که همان پول بیش از یک بار خرج می‌شود. PoW از مشوق‌های اقتصادی جدید در الگوریتم استفاده می‌کند که پایه‌گذار ظهور صنعت استخراج شد. این الگوریتم از شرکت‌کنندگان شبکه که به عنوان ماینر شناخته می‌شوند، می‌خواهد که یک کار پیچیده انجام دهند که ثابت کند آنها منابع (زمان و انرژی) را برای اضافه کردن یک بلاک جدید به بلاکچین صرف کرده‌اند. از همین رو نام آن به معنای اثبات انجام کار واقعی است.

برای درک بهتر جنبه فنی نحوه عملکرد مکانیزم PoW، لازم است با نانس آشنا شوید — یک عدد تصادفی که ماینرها سعی می‌کنند آن را حدس بزنند. این عدد نقش کلیدی در تولید هش معتبر ایفا می‌کند که الزامات شبکه را برآورده کرده و به بلاک اجازه می‌دهد به زنجیره اضافه شود.

فرایند یافتن نانس مطابقت داده‌شده به نام استخراج شناخته می‌شود. زمانی که یکی از ماینرها یک نانس معتبر پیدا کند، بلاک را به سایر شرکت‌کنندگان پخش می‌کند. اگر بلاک تأیید شود، به زنجیره اضافه می‌شود — و ماینر پاداش خود را دریافت می‌کند.

هدف از الگوریتم اثبات کار

هدف از الگوریتم اثبات کار این است که اجماع بین گره‌هایی که از ابتدا به یکدیگر اعتماد ندارند، ایجاد کند. به عبارت دیگر، به‌منظور دستیابی به توافق واحدی در مورد این که کدام تراکنش‌ها معتبر هستند و کدام بلاکچین به‌عنوان بلاکچین اصلی شناخته می‌شود. برای این منظور، زنجیره باید از نظر بلاک‌های تأیید شده در بالاترین سطح قرار گیرد، پس از آن سایر شاخه‌ها به‌عنوان فورک‌های آن در نظر گرفته می‌شوند.

این رویکرد جعل داده‌ها یا "دوبار خرج کردن" را تقریباً غیرممکن می‌کند مگر اینکه کنترل بیشتر توان پردازشی شبکه را در اختیار داشته باشید، که این امر شبکه را امن می‌سازد. برای بازنویسی تاریخچه تراکنش‌ها و سرقت پول، یک مهاجم باید بیش از ۵۰٪ از توان پردازشی کل شبکه را در اختیار داشته باشد، که به‌دلیل فرآیند استخراج غیرممکن است. بنابراین، می‌توانید مطمئن باشید که وجوه شما امن هستند زیرا الگوریتم PoW سطح بالایی از امنیت در برابر تقلب فراهم می‌کند.

PoS در مقابل PoW

مکانیزم‌های اجماع اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) معمولاً در دنیای غیرمتمرکز مقایسه می‌شوند. این الگوریتم‌ها رویکردهای متفاوتی برای حفظ یک شبکه پایدار دارند: PoW از گره‌های شبکه می‌خواهد که مدرک‌هایی مبنی بر اینکه قدرت محاسباتی (یعنی کار) را برای رسیدن به اجماع به‌صورت غیرمتمرکز صرف کرده‌اند، ارائه دهند.

از طرف دیگر، اثبات سهام از شرکت‌کنندگان می‌خواهد که ارز دیجیتال را به‌عنوان وثیقه قرار دهند تا عضو قابل اعتماد در شبکه شوند. این کار نیاز به منابع محاسباتی کمتری دارد و باعث می‌شود که اجماع سریع‌تر حاصل شود. با این حال، PoS از نظر امنیتی به‌طور قابل توجهی از رقیب خود ضعیف‌تر است.

همچنین برای مقایسه بهتر، جدولی برای شما آماده کرده‌ایم که ویژگی‌های اصلی را نشان می‌دهد:

ارزهای دیجیتال محبوب با الگوریتم PoW

برای مشاهده نحوه عملکرد الگوریتم در عمل و فرآیندهایی که در داخل شبکه ایجاد می‌کند، لیستی از برخی سکه‌هایی که بر اساس مکانیزم اجماع اثبات کار فعالیت می‌کنند را مشاهده کنید:

• بیت‌کوین (BTC): اولین ارز دیجیتال بر اساس الگوریتم اثبات کار و SHA-256. همانطور که در هر شبکه دیگر، PoW امنیت بالایی را فراهم می‌کند، اما نیاز به مصرف انرژی زیادی دارد. در مورد سرعت، بلاک‌ها هر ۱۰ دقیقه ایجاد می‌شوند و در دوره‌های شلوغی حتی بیشتر از این زمان طول می‌کشد که این باعث محدودیت سرعت تراکنش‌ها می‌شود. با این حال، بیت‌کوین همچنان به‌عنوان معیاری برای غیرمتمرکز بودن و امنیت شناخته می‌شود و عنوان "طلای دیجیتال" بازار ارز دیجیتال را به خود اختصاص داده است.

• دوج‌کوین (DOGE): اولین سکه میم که بر اساس الگوریتم Scrypt فعالیت می‌کند و ایجاد بلاک‌ها را سریعاً (در ۱ دقیقه) در شبکه انجام می‌دهد. هزینه‌های انرژی کمتر از بیت‌کوین است، اما استخراج نیز می‌تواند از طریق استخرها انجام شود که این امر مانع ورود را کاهش می‌دهد. پاداش برای ماینرها ثابت و برابر با ۱۰,۰۰۰ DOGE است.

• لایت‌کوین (LTC): "نقره" در مقایسه با "طلای" بیت‌کوین. LTC همچنین بر اساس PoW و الگوریتم Scrypt کار می‌کند که سرعت بالاتری فراهم می‌کند و بلاک‌ها هر ۲.۵ دقیقه ایجاد می‌شوند. تراکنش‌های سریعتر و ارزانتر نسبت به بیت‌کوین نیز از مزایای بزرگ آن است.

• کاسپا (KAS): یک سکه نوآورانه PoW با پروتکل GHOSTDAG و الگوریتم kHeavyHash. سرعت بالایی (ده‌ها بلاک در هر ثانیه) در هزینه‌های انرژی پایین فراهم می‌کند. به‌دلیل پیچیدگی فنی و رویکرد جدید آن، این سکه با پردازش موازی بلاک‌ها و پشتیبانی از استخراج GPU شناخته می‌شود.

شما می‌توانید ببینید که الگوریتم اثبات کار همچنان به‌عنوان پایه‌گذار امنیت و غیرمتمرکز بودن در تعدادی از ارزهای دیجیتال بزرگ باقی مانده است، علیرغم هزینه‌های بالای انرژی آن. این الگوریتم در طول زمان قابلیت اطمینان خود را ثابت کرده و همچنان در جایی که تاب‌آوری شبکه اولویت دارد، استفاده می‌شود. با این حال، با توجه به افزایش علاقه به راه‌حل‌های کم‌مصرف‌تر،آینده ممن است به مدل‌های اجماع هی

آیا این مقاله برای شما مفید بود؟ در کامنت‌ها بنویسید و با وبلاگ Cryptomus همراه باشید تا آموزش‌های ارز دیجیتال خود را افزایش دهید!