به دست آوردن درک عمیق تر از یک مفهوم محبوب – اما، در عین حال، به طور گسترده ای سوء تفاهم شده – در فناوری بلاک چین: الگوریتم اجماع.

کوین تلگراف توسعه یک بلاک چین کاملاً جدید را از ابتدا تا شبکه اصلی و فراتر از آن از طریق سری خود، Inside the Blockchain Developer’s Mind دنبال می کند. در قسمت‌های قبلی، اندرو لوین از گروه Koinos برخی از چالش‌هایی را که تیم از زمان شناسایی مسائل کلیدی که قصد حل آن را دارند، مورد بحث قرار داد و سه مورد از «بحران‌هایی» را که مانع پذیرش بلاک‌چین می‌شوند ، بیان کرد : ارتقا ، مقیاس‌پذیری و حاکمیت . این مجموعه بر روی الگوریتم اجماع متمرکز شده است: بخش اول درباره اثبات کار ، بخش دوم درباره اثبات سهام و بخش سوم درباره اثبات سوختن است. 

در اولین مقاله از این سری، من اثبات کار (PoW) – الگوریتم اجماع OG – را بررسی کردم و توضیح دادم که چگونه برای راه‌اندازی تمرکززدایی کار می‌کند و همچنین دلیل ناکارآمدی آن را توضیح دادم. در مقاله دوم، اثبات سهام (PoS) و اینکه چگونه برای کاهش هزینه‌های عملیاتی یک شبکه غیرمتمرکز نسبت به اثبات کار خوب است، و همچنین اینکه چرا ماینرها را بیشتر تثبیت می‌کند، خوب است و از نظر اخلاقی سوال برانگیز است، بررسی کردم. شرایط را کاهش می دهد و نمی تواند از “حملات تبادل” جلوگیری کند.

در این مقاله، من سومین الگوریتم اجماع را توضیح خواهم داد که حدود یک سال پس از اثبات سهام پیشنهاد شد، اما به دلایلی که باید مشخص شود، در واقع هرگز به عنوان یک الگوریتم اجماع بر روی یک بلاکچین با هدف عمومی اجرا نشده است. حداقل تا الان نه.

اثبات کار

همانطور که در مقاله اول توضیح دادم، از منظر نظری بازی، بلاک چین ها بازی هایی هستند که در آن بازیکنان برای تایید تراکنش ها با گروه بندی آنها در بلوک هایی که با بلوک های تراکنش های ایجاد شده توسط بازیکنان دیگر مطابقت دارند، رقابت می کنند. بیت‌کوین ( BTC ) با اختصاص وزن بیشتر به بلوک‌های تولید شده توسط افرادی که احتمالاً سرمایه بیشتری را قربانی کرده‌اند، کار می‌کند و این را از طریق «کار» «اثبات می‌کنند».

از آنجایی که این افراد قبلاً پول خود را برای بدست آوردن سخت افزار و اجرای آن برای تولید بلوک خرج کرده اند، مجازات آنها آسان است زیرا قبلاً مجازات شده اند. با این حال، اثبات سهام به روشی اساسی متفاوت عمل می کند که پیامدهای نظری بازی مهمی دارد.

اثبات سهام

به جای اینکه تولیدکنندگان بلاک را مجبور به قربانی کردن سرمایه برای به دست آوردن و اجرای سخت افزار برای به دست آوردن توانایی کسب جوایز بلوک کنند، در اثبات سهام، دارندگان توکن فقط باید نقدینگی سرمایه خود را قربانی کنند تا پاداش های بلوکی به دست آورند. مشکل این است که امنیت شبکه را کاهش می دهد زیرا مهاجم فقط باید 51 درصد از ارز پایه پلتفرم را به دست آورد و آن را برای کنترل شبکه به اشتراک بگذارد.

برای خنثی کردن این حمله، سیستم‌های PoS که باید سیستم‌های پیچیده‌ای را پیاده‌سازی کنند که برای کاهش پاداش‌های بلوک از حساب‌های کاربر، که به سربار محاسباتی شبکه می‌افزاید، نگرانی‌های اخلاقی قانونی را ایجاد می‌کند و تنها در صورتی کار می‌کنند که مهاجم نتواند 51 درصد از امتیازات را به دست آورد. عرضه توکن اجرای این شرایط کاهش به هیچ وجه بی اهمیت نیست، به همین دلیل است که بسیاری از پروژه های اثبات سهام مانند Solana، به اعتراف خود، با راه حل های متمرکز راه اندازی شده اند، و چرا بسیاری از پروژه های دیگر مانند اتریوم 2.0 (Eth2) راه اندازی شده اند. زمان زیادی برای پیاده سازی PoS طول می کشد. راه حل معمولی این است که به یک بنیاد سهام به اندازه کافی بزرگ بدهید تا به تنهایی قدرت تشخیص اینکه چه کسی یک بازیگر بدخواه است را داشته باشد و پاداش آنها را کاهش دهد.

این امر به‌ویژه در دنیایی با صرافی‌های متمرکز که دارای سهامداری هستند مشکل‌ساز است، به این معنی که می‌تواند کنترل بیش از 51 درصد از عرضه توکن‌های معین را بدون اینکه متحمل هیچ گونه خطری شود، پیدا کند، که هزینه حمله را کم‌رنگ می‌کند. در واقع، این اتفاق قبلاً در تاریخ اخیر روی یکی از پرکاربردترین بلاک چین‌ها در جهان رخ داده است که زمانی نزدیک به ۲ میلیارد دلار ارزش داشت: Steem.

موارد مرتبط: اثبات سهام در مقابل اثبات کار: تفاوت ها توضیح داده شده است

اجماع جام مقدس

همانطور که در پایان مقاله گذشته خود گفتم، آنچه در این مقاله درباره آن بحث خواهیم کرد، این سوال فرضی است که آیا راه حل “بهترین از هر دو دنیا” وجود دارد که تمرکززدایی و امنیت اثبات کار را ارائه دهد. با کارایی اثبات سهام. امروز، ما مشتاقیم که انتشار مقاله سفید خود را در مورد اثبات سوختگی اعلام کنیم. در آن کاغذ سفید، ما استدلال می کنیم که اثبات سوختگی دقیقا بهترین راه حل هر دو جهان است.

ایان استوارت در سال 2012 – یک سال پس از اثبات سهام – اثبات سوختگی را به عنوان یک آزمایش فکری که برای مقایسه تفاوت‌های بین اثبات کار و اثبات سهام طراحی شده بود، پیشنهاد کرد. ما معتقدیم که او ناخواسته “جام مقدس” الگوریتم‌های اجماع را کشف کرد که عمدتاً به دلیل حوادث تاریخی در شن‌های زمان گم شدند. همانطور که ایین استوارت اشاره کرد :«فکر می‌کردم ابداع کاری که کاملاً، آشکارا و بدون ابهام نمونه‌ای از تضاد بین این دو دیدگاه باشد، جالب باشد. و بله، یکی وجود دارد: سوزاندن ارز!

حمله مبادله ای

ما به‌عنوان تیم توسعه هسته‌ای سابق پشت بلاک چین Steem، تجربه‌ای نزدیک در مورد حملات تبادل داریم. به همین دلیل است که کاهش این بردار حمله از اهمیت بالایی برخوردار بود و معمار بلاک چین از استیو گربینو الهام گرفته بود تا الگوریتم‌های اجماع جایگزین را در جستجوی راه‌حلی کشف کند که همچنان عملکرد و کارایی لازم برای یک کامپیوتر جهانی با کارایی بالا را به ما بدهد، همگی در عین حال، این مهم را کاهش می‌دهند. بردار حمله

اثبات سوختن به عنوان یک الگوریتم اجماع بسیار ساده است و ارزش منحصر به فرد آن به راحتی قابل درک است. مانند اثبات کار، مستلزم آن است که هزینه حمله به شبکه «پیشاپیش» پرداخت شود. مانند اثبات سهام، هیچ سخت افزار واقعی نباید خریداری شود و از سخت افزار مورد نیاز برای تولید بلوک استفاده شود. مانند اثبات کار، حمله صرافی خنثی می‌شود زیرا تولیدکننده بلاک قبلاً پول خود را از دست داده است، زیرا آنها صرفاً در تلاش هستند تا با حفظ یک دفتر کل صحیح آن را پس بگیرند.

برای انجام یک حمله 51 درصدی، عامل مخرب فقط نیاز ندارد 51 درصد از عرضه توکن را به دست آورد، بلکه باید به طور قابل اثباتی آن را با به دست آوردن سخت افزار استخراج مجازی از بین ببرد . تنها راه برای جبران این ضرر، تولید بلوک‌هایی در زنجیره است که در نهایت برنده می‌شود. این یک راه حل فوق العاده ساده و ظریف برای مشکل است. نیازی به شرایط کاهش وجود ندارد زیرا تولیدکننده بلوک در همان ابتدا سهام خود را به طور موثر کاهش داد.

اثبات سوختگی

ایین استوارت یک سال قبل از اینکه ویتالیک بوترین یک بلاک چین عمومی را طراحی کند، اثبات سوختن بیت کوین را پیشنهاد کرد . شاید به همین دلیل است که مدت زیادی طول کشیده است تا مردم متوجه شوند که این دو چیز فوق العاده خوب با هم کار می کنند. بلاک‌چین‌های عمومی، امتیاز بالایی بر کارایی می‌گذارند و در عین حال امکان طراحی‌های اقتصادی رمزی بدون حداکثر سقف عرضه را فراهم می‌کنند، که یک الزام برای اجرای اثبات سوختن است. بخشی از مشکل ممکن است این باشد که چندین مفهوم نوآورانه مانند توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) و سازندگان بازار و راه‌حل‌هایی مانند قراردادهای هوشمند قابل ارتقا برای پیاده‌سازی بسیار مفید هستند و تنها پس از پیشنهاد ظاهر شدند.

ماینرهای NFT

پیگیری اینکه کدام حساب‌ها چه مقدار و چه زمانی سوزانده شده‌اند، می‌تواند یک کار محاسباتی سخت باشد و این افزایش بار روی شبکه می‌تواند یکی از دلایلی باشد که مردم از این پیاده‌سازی اجتناب کرده‌اند.

خوشبختانه، توکن‌های غیرقابل تعویض ، بدوی قدرتمندی را در اختیار ما قرار می‌دهند که سیستم می‌تواند از آن برای پیگیری کارآمد همه این اطلاعات به منظور توزیع پاداش‌های بلوک بین تولیدکنندگان بلوک معتبر استفاده کند. نتیجه نهایی یک NFT است که به طور موثر به عنوان یک ماینر مجازی عمل می کند، اما همچنین به طور بی نهایت و با دقت قابل تنظیم است.

توسعه دهندگان بلاک چین می توانند دقیقاً دسترسی به پلتفرم های خود را بر اساس نحوه قیمت گذاری NFT های ماینر خود تنظیم کنند. قیمت گذاری بالای ماینرها مانند نیاز به خرید ASIC (ماشین های ماینر) برای مشارکت در تولید بلوک است. قیمت پایین ماینرها مانند این است که به هر کسی اجازه می‌دهیم روی سخت‌افزار کالا استخراج کند. اما، بهترین بخش این است که در هر صورت به سخت افزار واقعی نیاز نیست.

از آنجایی که Koinos تماماً در مورد دسترسی است، NFT های استخراج کننده احتمالاً قیمت پایینی خواهند داشت، که در واقع مانند داشتن GPU نهایی و الگوریتم مقاوم ASIC ممکن است. اما این سوال پیش می آید: “اگر شماره اشتباهی را انتخاب کنید چه؟” این امر اهمیت ارتقاء مدولار را برجسته می کند. در Koinos، تمام منطق تجاری به عنوان ماژول های قرارداد هوشمند پیاده سازی شده است که به صورت جداگانه و بدون هارد فورک قابل ارتقا هستند. این بدان معنی است که اگر به عنوان مثال، قیمت KOIN به حدی افزایش یابد که هزینه ثابت ماینرها دیگر به اندازه کافی در دسترس نباشد، حاکمیت می تواند به سادگی به کاهش این هزینه رأی دهد و در لحظه اجماع تعداد به روز شود. .

مقاومت متمرکز

تثبیت هزینه NFT های ماینر مانند ساختن الگوریتم های ممکن مقاوم در برابر GPU و ASIC است زیرا هیچ کس نمی تواند با به دست آوردن سخت افزار تخصصی مزیتی کسب کند. بهتر از آن، NFTهای استخراج‌کننده را یکنواخت‌تر می‌کند و بنابراین فروش آنها (قابل تعویض‌تر) در یک صرافی غیرمتمرکز را آسان‌تر می‌کند، به این معنی که تولیدکنندگان بلاک ریسک کمتری را متحمل می‌شوند زیرا همیشه می‌توانند ماینرهای خود را نقد کنند.

قدرت اثبات سوختگی در نهایت از این واقعیت ناشی می شود که ما سخت افزار استخراج را در سیستم داخلی سازی می کنیم. این سخت افزار مجازی است، به این معنی که برای به حداکثر رساندن عملکرد شبکه، توسط طراحان سیستم بی نهایت قابل تنظیم است. یکی از پیامدهای این امر این است که می توان سیستم را طوری طراحی کرد که اطمینان حاصل شود که ماینر رایت خود را به علاوه برخی توکن های اضافی باز می گرداند – تضمینی که نمی تواند توسط سیستم های اثبات کار ایجاد شود.

این قابلیت سفارشی‌سازی همچنین به ما اجازه می‌دهد تا با طراحی سیستم، حملات 51 درصدی را کاهش دهیم تا با افزایش تقاضا برای ماینرها، دوره بازپرداخت طولانی‌تر شود.

حال تصور کنید که شخصی (مانند صرافی) بخواهد تولید بلوک را در اختیار بگیرد. اول، آنها باید توکن‌های بیشتری را نسبت به مجموع همه توکن‌ها بسوزانند. حتی در آن صورت، آنها چیزی برای آن دریافت نخواهند کرد. آنها باید شروع به تولید بلوک در زنجیره برنده کنند تا شروع به بازگرداندن جوایز خود کنند. در طی آن زمان، سایر شرکت‌کنندگان شبکه می‌توانند ببینند چه اتفاقی می‌افتد و بر اساس آن پاسخ دهند. اگر آنها احساس کنند که بازیگر تلاش می کند کنترل حاکمیت را به دست بگیرد، به سادگی می توانند ماینرهای بیشتری را خریداری کنند و پنجره بازپرداخت بازیگر بدخواه را تا زمانی که “در صف قرار بگیرند” عقب برانند.

اقتصاد رمزی

Proof-of-burn همچنین دارای ویژگی های اقتصادی جالبی است که آن را از هر دو PoW و PoS جدا می کند. به عنوان مثال، اگر بخواهید نرخ ایجاد توکن جدید (با نام مستعار «تورم») را ثابت کنید، در یک نقطه خاص، اگر افراد زیادی در تولید بلوک شرکت کنند، اقتصاد توکن تورم‌زدایی خواهد کرد زیرا پاداش‌ها سریع‌تر از ایجاد توکن‌های جدید عقب رانده می‌شوند. این می تواند در صورت لزوم مزایای عملکردی را برای شبکه فراهم کند.

بسیاری از افرادی که بلوک‌ها را تولید می‌کنند می‌توانند بر تأخیر تأثیر منفی بگذارند. این جزء کاهش‌دهنده تورم می‌تواند به طور پویا از تولید بیش از حد بلوک جلوگیری کند و در عین حال یک اهرم اقتصادی مهم یا کاهش تورم را برای اکوسیستم فراهم کند.

هدف من از این مجموعه این بود که به خواننده درک عمیقی از موضوع الگوریتم‌های اجماع بدهم به گونه‌ای که هنوز در دسترس و، امیدوارم، جالب باشد. ما قوس تاریخی الگوریتم‌های اجماع عمده و آنچه که فکر می‌کنم تکامل بعدی است را پوشش داده‌ایم: اثبات سوختن. امیدوارم که اکنون مجهز به ارزیابی پیاده‌سازی‌های اجماع مختلف برای خود باشید و در مورد اینکه چه چیزی نوآور است و چه چیزی نیست به نتیجه‌گیری برسید.

این مطلب صرفا ترجمه از منبع ذکر شده می باشد و مسئولیت آن با تریگر ویو نمی باشد

منبع