الگوریتم اجماع در بلاکچین به چه معناست ؟

قبل از اینکه به تعریف مفهوم الگوریتم اجماع بپردازیم، به شما پیشنهاد می‌کنیم تا با مفاهیمی مانند دفتر کل توزیع شده (DLT) و بلاکچین آشنا شوید. چرا که این روش در این نوع تکنولوژی ها بیشترین کاربرد را دارد.

یکی از ویژگی‌های مهم بلاکچین و انواع دیگر دفترهای توزیع شده، غیرمتمرکز بودن است. غیرمتمرکز بودن در دنیای کامپیتر به زبان ساده به این معناست که هر نوع اطلاعات یا ارزشی در یک سرور مرکزی ذخیره و پردازش نمی‌شود، بلکه تمامی آنها در چندین کامپیوتر ذخیره و نگه داری می شود. به سرورهایی که این اطلاعات را ذخیره می کنند و به نوعی سرویس دهنده شبکه هستند، گره یا نود می‌گوییم.

بزرگترین دلیل استفاده از انواع دفاتر کل توزیع شده مانند بلاکچین،‌ بالا بردن امنیت و مطمئن بودن از عدم نابودی و خرابی داده هاست. اگر اطلاعات در یکی از سرورها (گره‌ها) به هر دلیلی از بین برود، چندین هزار و حتی میلیون‌ها سرور دیگر آن اطلاعات را در خود ذخیره کردند.

اما هنگام استفاده از بلاکچین یا انواع دیگر، یک مسئله حیاتی مطرح می شود. زمانیکه قرار باشد اطلاعات آپدیت و به روز رسانی شوند، باید در سیستم همه گره ها این اتفاق بیفتد. برای حل این مسئله، از الگوریتم اجماع استفاده می‌شود.

برای این واقعیت، طبق این الگوریتم قبل از هر چیز فرض شده است که برخی از گره ها در دسترس نباشند که در حقیقت هم دسترسی به همه گره ها در یک زمان احتمال خیلی کم و عجیبی است. در سیستم های متمرکز، برای مثال یک شرکت، همه کارمندان در زمان مشخصی در اداره حضور دارند و در صورت نیاز همه آنها قابل دسترسی هستند. اما در سیستم های غیرمتمرکز این ویژگی وجود ندارد. در نتیجه، الگوریتم های اجماع باید دارای یک حداقل برای تصویب یک تغییر باشند. به طور مثال اگر ۵۱ درصد از گره های یک شبکه در الگوریتم اجماع بلاکچین به توافق برسند که اطلاعات را آپدیت و به روز رسانی کنند، این اتفاق خواهد افتاد. 

الگوریتم های اجماع در بلاک چین

الگوریتم اجماع یک روش است که از طریق آن، تمام افراد فعال در شبکه بلاک چین به یک توافق مشترک درباره وضعیت حال حاضر دفترکل توزیع شده دست می‌یابند. بدین ترتیب، الگوریتم های اجماع، اعتبار (reliability) را در شبکه بلاک چین و اعتماد را بین نودها یا همتایان ناشناس در محیط محاسباتی توزیع شده ایجاد می‌کنند. اساسا پروتکل اجماع اطمینان حاصل می‌کند هر بلاک جدید که به بلاک چین اضافه می‌شود، تنها نسخه واقعی است توسط تمام نودها مورد توافق واقع شده است.

پروتکل اجماع بلاک چین شامل اهداف خاصی نظیر دستیابی به توافق، همکاری، حق مساوی هر نود و حضور اجباری هر نود در فرایند اجماع است. در نتیجه، الگوریتم اجماع در صدد دستیابی به توافق مشترکی است که توسط کل شبکه حاصل شده باشد.

کاربردهای الگوریتم اجماع

به طور کلی الگوریتم های اجماع کاربردهای دیگری هم دارند، مانند:

• تصمیم گیری در مورد اینکه آیا یک تراکنش صلاحیت تایید و ذخیره روی دفتر کل توزیع شده را دارد یا خیر
• انتخاب گره‌ها برای مدیریت امور روی دفتر کل توزیع شده 
• تضمین یکدست سازی اطلاعات روی سیستم های سرویس دهنده به شبکه

در مثال شرکت، اگر کارمندان بر سر یک موضوع اتفاق نظر نداشته باشند، مدیر شرکت تصمیم نهایی را خواهد گرفت. با استفاده از الگوریتم اجماع، به توافق رسیدن بین گره ها از طریق یک سیستم رای گیری انجام خواهد شد. به این صورت که اگر یک کاربر تراکنشی (هر نوع اطلاعاتی را شامل می‌شود) را به شبکه ارسال کند، داده فرستاده شده توسط همه گره ها مورد بررسی قرار می‌گیرد، اگر با توجه به اطلاعات قبلی، تراکنش ارسال شده درست باشد، گره یک تاییدیه مبنی بر صحت آن به شبکه میفرستد. مجموعه‌ای از تراکنش‌ها یک بلاک را می‌سازند. اگر بیش از ۵۱ درصد گره ها اضافه شدن این بلاک را به بلاکچین تایید کنند، گره ها بلاک جدید را به سیستم خود اضافه خواهند کرد و تراکنش های داخل آن موفق و نهایی خواهد شد.

اولین و معروف ترین استفاده از بلاکچین، رمز ارز بیت کوین است. در بلاکچین بیت کوین، هر بلاک شامل اطلاعات تراکنش (فرستنده و گیرنده و مبلغ ارسالی)، هش بلاک قبلی و هش بلاک فعلی است. گره ها در شبکه بیت کوین با استفاده از یک الگوریتم اجماع تراکنش ها را تایید و بلاک های جدید را تولید می‌کنند.

انواع الگوریتم اجماع

الگوریتم اجماع انواع مختلفی دارد اما چهار نوع پر کاربرد آن در بلاکچین، الگوریتم تحمل خطای بیزانس (PBFT)، الگوریتم گواه اثبات کار (PoW)، گواه اثبات سهام (PoS) و گواه اثبات سهام وکالتی (DPos) است. در حال حاضر اکثر ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم از PoW استفاده می‌کنند و به دلیل اینکه این روش با بالا رفتن سختی شبکه مصرف انر‌ژی را افزایش می‌دهد، این شبکه ها سعی دارند به سمت الگوریتم های دیگر مانند PoS حرکت کنند. اتریوم به دنبال آن است که شبکه خود را در سال ۲۰۲۰ به گواه اثبات سهام انتقال دهد. برای اطلاعات بیشتر به شما پیشنهاد می‌دهیم تا مقاله زیر را مطالعه کنید.

جمع بندی

در دنیای مدرن امروزی که همه چیز به سمت دیجیتالی شدن حرکت می‌کند، غیرمتمرکز سازی یکی از عوامل مهم برای جوامع خواهد بود. کنترل و مدیریت زندگی بدون وجود نهاد مرکزی مزیت های زیادی به همراه خواهد داشت. البته باید این نکته را در نظر بگیریم که امروز دنیای غیرمتمرکز کمی کند تر و آهسته تر از مدیریت های مرکزی پیش می‌رود. با وجود اینکه عمر زیادی از تکنولوژی بلاکچین نمی گذرد،  انتظار می‌رود در زمانی نه چندان دور جایگزین سیستم های متمرکز شود. الگوریتم اجماع نیز کمک می‌کند تا سیستم های غیرمتمرکز بتوانند با نظرسنجی از اعضای شبکه، اداره شده و به راه خود ادامه دهند.

آخرین به روز رسانی: ۹۹/۴/۲۶