آشنایی با اجماع گواه اثبات سهام استیجاری!

شبکه ویوز (Waves) بر بستر الگوریتم اجماع گواه اثبات سهام استیجاری (LPoS) همراه با پروتکل Waves-NG عمل می‌کند و سطح بالایی از مقیاس پذیری و بازده تراکنش را امکان پذیر می‌سازد.

مقدمه

شبکه ویوز در سال ۲۰۱۶ و پس از ICO ای که ۳۰ هزار بیت کوین (حدود ۱۶ میلیون دلار در آن زمان) سرمایه جذب کرد عرضه شد. این پروژه در حال توسعه اکوسیستم بلاک چین جامعی برای استفاده در فرآیندهای تجاری و مجهز به کیت ها و ابزارهای متنوع برای برطرف کردن نیازهای مختلف است. این ابزارها شامل ایجاد آسان توکن های ارز دیجیتال، معاملات همتا به همتا در صرافی غیرمتمرکز داخلی و ابزارهای ایمن و ساده برای تعامل با برنامه های غیرمتمرکز و خدمات اینترنتی از طریق پلاگین مرورگر کیپر (Keeper) می‌باشند.

مقیاس پذیری

ویوز از ابتدا تشخیص داد که مقیاس پذیری برای پذیرش گسترده بلاک چین نیاز خواهد بود و توسعه فناوری را برای برطرف کردن این محدودیت های بلاک چین های کنونی در اولویت قرار داد. برای مثال، بیت کوین بسیار ایمن است اما نسبتا کند می‌باشد و فقط می‌تواند ۷ تراکنش در ثانیه (TPS) را پشتیبانی کند. بدین ترتیب، بیت کوین برای استفاده روزمره به عنوان ارز جهانی به حد کافی مناسب نیست. راهکارهای رده دوم نظیر شبکه لایتنینگ برای این هدف مورد نیاز می‌باشند. اما ویوز رویکرد دیگری را اتخاذ می‌کند. رویکرد تمرکز بر مقیاس پذیری بالای داخل زنجیره قبل از در نظر گرفتن برنامه های رده دوم.

اجاره موجودی

الگوریتم اجماع اصلی ویوز صرفا گواه اثبات سهام بود. تمام ۱۰۰ میلیون توکن ویوز (WAVES) پس از ICO توزیع شدند و موجودی آن ثابت می‌باشد. هیچ تورمی در تعداد کوین ها وجود ندارد زیرا به روش گواه اثبات کار استخراج می‌شوند. بنابراین تاییدکنندگان بلاک ویوز، از پردازش بلاک ها کارمزد تراکنش دریافت می‌کنند، نه پاداش بلاک.

گواه اثبات سهام استیجاری به طور کامل در ماه می ۲۰۱۷ عرضه شد و به کاربران کلاینت ویوز لایت که نود کامل اجرا نمی‌کردند، امکان داد تا توکن های ویوز خود را به نودهای ماینینگ اجاره دهند. توکن های اجاره داده شده در حساب کاربران مسدود می‌شود و قابل معامله یا انتقال نمی‌باشند. در عین حال، توکن ها در کنترل کامل دارنده حساب قرار می‌گیرد و اجاره در هر زمانی می‌تواند خاتمه یابد. با در نظر گرفتن قابلیت های مورد نیاز برای اجرای نود کامل و نیاز به آنلاین بودن ۲۴ ساعته، فقط بخش کوچکی از جامعه ویوز نودها را اجرا می‌کنند.

توکن هایی که به نود ماینینگ اجاره داده می‌شوند برای افزایش سهام ماینر مورد استفاده قرار می‌گیرند و منجر به افزایش شانس ماینر در خصوص یافتن بلاک بعدی می‌شود. سیستم گواه اثبات سهام استیجاری، امنیت شبکه را به دو روش بهبود می‌بخشد. روش اول این است که هرچه  توکن های ویوز بیشتری برای ایمن سازی شبکه استفاده شود بهتر است زیرا جمع آوری توکن های مورد نیاز و ضروری برای انجام حمله ۵۱ درصد برای حمله کنندگان سخت تر می‌شود. روش دوم نیز این است که توکن های ویوز را می‌توان از آدرس کیف پول آنلاین به نود اجاره داد، اما خود نود که آنلاین است فقط حداقل موجودی را خواهد داشت. این امر خطر هم شدن توکن های ویوز از رایانه های آنلاین را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد زیرا توکن های اجاره داده شده به ماینر انتقال داده نمی‌شوند.

پروتکل Waves-NG، رویکردی جدید به اجماع

به روز رسانی بعدی این شبکه در دسامبر ۲۰۱۷ و با عرضه پروتکل Waves-NG صورت گرفت. پروتکل Waves-NG، پروتکل جدیدی بر اساس پروپوزال Bitcoin-NG توسط استاد دانشگاه کورنل، امین گون سیرر بود.

پروتکل اصلی بیت کوین هر ماینر را بر اساس سوابق گذشته انتخاب می‌کند. پس از آنکه بلاک به بلاک چین افزوده می‌شود، ماینرها برای یافتن هش معتبر برای بلاک بعدی و بر اساس وضعیت فعلی بلاک چین با یکدیگر رقابت می‌کنند. در این بین، تراکنش های تازه تولید شده به استخر حافظه (ممپول) وارد می‌شود و تا زمانی که ماینرها آنها را جمع آوری و تایید نکنند در این استخر باقی خواهند ماند.

اگرچه پروتکل های بیت کوین و Bitcoin-NG به عنوان سیستم های تحمل خطای بیزانس (BFT) در نظر گرفته می‌شوند، اما پروتکل Bitcoin-NG در سال ۲۰۱۵ به عنوان جایگزین مقیاس پذیر بر اساس مکانیزم های مختلف معرفی شد. در سیستم Bitcoin-NG، ماینر بعدی زودتر انتخاب می‌شود و این ماینر یک بلاک کلیدی خالی ایجاد می‌کند که همین بلاک سرانجام به بلاک چین افزوده خواهد شد. بلاک های کوچک من میکروبلاک خوانده می‌شوند (هر کدام شامل تعداد کمی تراکنش می‌باشند) به طور تقریبا همزمان به این بلاک کلیدی اضافه می‌شوند. اگر بخواهیم این امر را با کارهای روزانه خود مثال بزنیم، همانند اضافه کردن چندین پاکت خرید (میکروبلاک ها) به سبد (بلاک کلیدی) است قبل از آنکه سبد خرید پر را به سمت صندوق ببریم (اضافه کردن به بلاک چین). این موضوع بدان معنا است که می‌توان تراکنش ها را طی چند ثانیه به بلاک چین اضافه کرد و تنها تاخیر موجود، تاخیر شبکه خواهد بود. ویوز این ایده را برای شبکه گواه اثبات سهام به روز رسانی کرد و پروتکل Waves-NG را ایجاد کرد. این پروتکل، اولین استفاده از Bitcoin-NG در یک بلاک چین عمومی است.

ویژگی دیگری که به این اکوسیستم اضافه شد، انتقال های گسترده (MassTransfer) است. این ویژگی باعث می‌شود بتوان تا ۱۰۰ انتقال را داخل یک تراکنش و با کارمزد کمتر قرار داد. محدودیت ۱۰۰ تراکنش در این ویژگی، از یک طرف به عنوان حد وسط افزایش ظرفیت و آسودگی و از طرف دیگر به عنوان محدود کردن قابلیت ارسال بسته های تراکنش بسیار زیاد با هزینه تراکنش کم انتخاب شده است. در صورتی که انتقال های بیشتری باید انجام شود، چندین انتقال های گسترده می‌تواند ثبت شود.

به عبارت دیگر کاربران می‌توانند این ویژگی را به عنوان نوعی دیگر از ارسال تراکنش انتخاب کنند. این ویژگی به کاربران امکان می‌دهد تا ۱۰۰ دریافت کننده را در یک تراکنش وارد کنند. به علاوه، آدرس دریافت کنندگان از طریق JSON یا آپلود کردن فایل CSV ارائه داد و انجام ایردراپ های بزرگ یا پرداخت های هفتگی به کسانی که توکن های خود را اجاره داده اند را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند. این ویژگی به همراه پروتکل Waves-NG باعث افزایش بازده شبکه می‌شود.

چندین آزمایش استرس بر روی شبکه ویوز انجام شده است تا بازده بالقوه پروتکل جدید اندازه گیری شود. در اکتبر ۲۰۱۸، آزمایش استرس مهمی بر روی شبکه اصلی انجام شد. این آزمایش نشان داد که پروتکل بلاک چین عمومی می‌تواند بیش از ۶.۱ میلیون تراکنش در ۲۴ ساعت پشتیبانی کند که به طور میانگین ۴۲۰۰ تراکنش در دقیقه و ۷۱ تراکنش در ثانیه می‌شود. گفتنی است که اوج خروجی این آزمایش یه صدها تراکنش در ثانیه رسید.

نتیجه گیری

سیستم گواه اثبات سهام استیجاری به کاربران امکان می‌دهد تا بدون تخصص فنی برای کمک به ایمن سازی شبکه ویوز، توکن های خود را به نودهای کامل اجاره دهند، در حالی که کنترل توکن ها در اختیار خودشان می‌باشد. از طرف دیگر، پروتکل Waves-NG باعث می‌شود بازده و خروجی شبکه به ۱۰۰ تراکنش در ثانیه برسد که از لحاظ تعداد، بیشتر از بسیاری از بلاک چین های دیگر است. کارمزد این تراکنش ها نیز بسیار کم است، زیرا دیگر نیازی به پرداخت پاداش بلاک برای جبران هزینه های برق و سخت افزار گران قیمت آنها نیست.

مقیاس پذیری داخل زنجیره اولویت شبکه ویوز بوده است، اما به دلیل فضای ذخیره سازی و پهنای باند مورد نیاز، محدودیت هایی در خصوص میزان مقیاس پذیری هر بلاک چین وجود دارد. توسعه دهندگان ویوز معتقدند که رویکرد فعلی را می‌توان به صورتی بهینه سازی کرد تا فارغ از نیاز به راهکارهای مقیاس پذیری دیگر، تا ۱۰۰۰ تراکنش در ثانیه پشتیبانی شود. در حال حاضر ویوز در حال بررسی گزینه های راهکارهای مقیاس پذیری رده دوم نظیر زنجیره های جانبی است که پردازش تعداد زیادی تراکنش را در زنجیره های موازی امکان پذیر می‌سازد و در عین حال بر بستر بلاک چین اصلی ویوز ایمن سازی می‌شوند.