شبکه محاسبه توزیع شده متشکل از کامپیوتر هایی است که با همدیگر ارتباط برقرار می کنند. این ماشین ها در کنار هم فعالیت می کنند و به طور فیزیکی به هم متصل شده اند. بلاک چین ها از شبکه هایی استفاده می کنند که اجازه می دهد کامپیوترها از نقاط مختلف بتوانند به این شبکه متصل شده و از قدرت پردازشی آن ها استفاده شود.
کامپیوتر های به کار رفته در شبکه های توزیع شده، لازم نیست که به شیوه خاصی پیکر بندی شده و سازمان یافته باشند. برای این کار حتی می توان از لپ تاپ ها، کامپیوتر ها و mainframes ها که دسته ای از رایانه های بزرگ و قدیمی هستند، استفاده کرد. برای انجام این کار می توان از کامپیوتر هایی استفاده کرد که سی پی یو یا کارت گرافیک را به کار می برند و یا از سخت افزار های خاصی مانند ASIC استفاده کرد.
نوع ماشینی که در شبکه به کار می رود مهم نیست زیرا آنها باید به عنوان یک کامپیوتر کار کنند. کاربر نهایی قادر نخواهد بود که تفاوت بین استفاده از رابط کاربری که شبکه محاسبه توزیع شده پشت آن است و استفاده از تنها یک کامپیوتر را تشخیص دهد.
چرا از محاسبه توزیع شده استفاده شود؟
شبکه ای که کاربران آن در حال افزایش هستند نیازمند منابع محاسباتی بیشتری است تا پلتفرمش را سرپا و در حال اجرا نگه دارد. در ابتدا، شبکه می تواند زیرساخت سرور را با معرفی حافظه اضافی و پهنای باند ارتقا دهد که این نوعی از توسعه است که مقیاس عمودی (vertical scaling) نام دارد. اما این روش از نظر فیزیکی و اقتصادی زمانی که با تعداد بالاتر مواجه می شود، عملی نیست.
محاسبه توزیع شده نوعی توسعه را ارائه می دهد که مقیاس افقی (horizontal scaling) نام دارد که در سطوح مهم به بهترین شکل اعمال می شود. به جای ارتقا دادن زیر ساخت فعلی، کامپیوتر های بیشتری به سیستم اضافه می شود تا بار کاری کم شود.
بلاک چین از آنجا که یک شبکه همتا به همتا است با یک سیستم توزیع شده عادی تفاوت دارد. در ادامه مقاله به بررسی نقاط قوت و نقاط ضعف محاسبه توزیع شده در فضای بلاک چین پرداخته می شود.
مزایای محاسبه توزیع شده
1- تحمل خطا و تکرار
مهم ترین منفعت محاسبه توزیع شده این است که اگر یک یا دو تا از دستگاه ها در شبکه با خرابی مواجه شوند، عملکرد شبکه تحت تاثیر قرار نمی گیرد، زیرا بقیه دستگاه ها بار کاری را مدیریت می کنند. این موضوع بدان معنی است که شبکه هرگز از کار نمی افتد و همیشه به کار خود ادامه می دهد. چنین پلتفرمی برای معامله و ترید کریپتو مفید است، اما چنین پلتفرمی بیشتر برای استفاده بلاک چینی کاربرد دارد. سیستم های زنجیره تامین می توانند از استفاده از بلاک چین سود ببرند زیرا در این حالت آنها با خرابی مواجه نمی شوند و مداوم به کار خود ادامه می دهند.
2- کارا و مقرون به صرفه
سیستم های توزیع شده کاراتر و مقرون به صرفه تر از سیستم های متمرکز هستند. سیستم های متمرکز تا حد معینی کارایی دارند و بعد از آن مقیاس افقی به جای عمودی باید انجام شود. با اضافه کردن تعداد دستگاه ها در یک شبکه، اوضاع هم از منظر فناوری و هم از منظر اقتصادی کاراتر می شود.
3- مقیاس پذیری
بر حسب قدرت محاسبه، محاسبه توزیع شده به سیستم ها اجازه می دهد که آسان تر از محاسبه متمرکز گسترش یابند. اضافه کردن کامپیوتر های بیشتر برای افزایش عملکرد محاسباتی شبکه، کار دشواری نیست، وقتی که به قدرت کمتری نیاز باشد می توان این تعداد را کاهش داد.
با این وجود، بلاک چین با مشکلاتی در زمینه مقیاس پذیری مواجه است. در یک بلاک چین تراکنش ها در فواصل زمانی ثابتی که سرعت تراکنش نامیده می شود، پردازش می شوند. این مشکل مقیاس پذیری از نیاز به نود ها در بلاک چین برای ایجاد اجماع در تراکنش ها نشات می گیرد. بنابراین در حالی که محاسبه توزیع شده مقیاس پذیری عظیم تری را ارائه می دهد، زمان مورد نیاز برای رسیدن به اجماع در بلاک چین است که سبب ایجاد مشکل مقیاس پذیری و سرعت تراکنش ها می شود.
معایب محاسبه توزیع شده
1- پیچیدگی
در مقایسه با یک سیستم متمرکز، سیستم های توزیع شده دارای فرآیند مشکل گشایی (troubleshooting) پیچیده و مشکلی می باشند. مدیریت توسعه دهندگان، اپراتور های نود و سرمایه گذاران بدون داشتن هیچ تمرکزی بر روی عملکرد تمام این موارد مشکل می باشد. در نتیجه، بخش اعظمی از پیچیدگی مدیریت یک بلاک چین، ریشه در نیاز به اعمال مدیریت غیر متمرکز در مقیاسی بزرگتر دارد.
2- امنیت
شرکت هایی که از سیستم های توزیع شده استفاده می کنند باید مطمئن شوند که همه دستگاه های شبکه ایمن هستند و همچنین اعتبار داده ها در میان ماشین های مختلف را تضمین کنند. بلاک چین از پروتکل های اجماع برای ایمن کردن شبکه اش استفاده می کند. این پروتکل باعث می شود که همه مشارکت کنندگان شبکه بر یک منبع درست توافق کنند و همچنین از حضور عوامل خرابکار جلوگیری می کند، البته به شرط اینکه 51 درصد از شبکه به کار در راستای منافع شبکه ادامه دهند، امنیت برقرار خواهد ماند.
مشکل در اینجا این است که اگر استخر های استخراج دارای قدرت پردازشی زیادی باشند، آنها قادر به شروع حمله 51 درصد خواهند بود. به همین خاطر است که جامعه از غیر متمرکز شدن به صورت کامل حمایت می کند زیرا دیگر هیچ کس بر شبکه تسلط نخواهد داشت.
3- هزینه
سازمانی که تصمیم به پیاده سازی یک سیستم محاسبه توزیع شده می گیرد، باید هزینه بالاتری را برای راه اندازی اولیه در مقایسه با سیستم های متمرکز بپردازد. هزینه سیستم های غیر متمرکز بالاتر است زیرا آنها نیاز به استفاده از سخت افزار بیشتری دارند.
بلاک چین های غیر متمرکز باید ابتدا یک پایگاه مقدماتی از نودها را ایجاد کنند تا نرم افزار بر روی سخت افزار نودها اجرا شود. حتی اگر هیچ سخت افزاری توسط بلاک چین خریده نشود، اپراتور های نود باید علاقه مند و متقاعد گردند تا تنها نرم افزار بلاک چینی مورد نظر را بر روی کامپیوتر های خود اجرا کنند. به همین دلیل است که بسیاری از عرضه های اولیه کوین ها (ICO) بخشی از سرمایه جمع شده اولیه را به بازاریابی اختصاص می دهند زیرا آنها می خواهند یک جامعه کاربری از اپراتور های نود را برای شبکه خود جذب کنند.
کلام آخر
امیدواریم در پایان این مقاله درک بهتری از محاسبه توزیع شده داشته باشید که این مفهوم در واقع ویژگی اصلی سیستم بلاک چین است.
