كل يوم نرى شيئًا جديدًا في تقنية blockchain يظهر في الوسط. بغض النظر عن مدى محاولتنا لفهم أحدث التقنيات ، فلديهم دائمًا شيء جديد يقدمونه إلى الطاولة. هل تساءلت يومًا عن جذر كل تقنيات blockchain هذه؟ حسنًا ، خوارزميات الإجماع هي الجذر الأساسي لهذه التكنولوجيا الثورية.

خوارزميات الإجماع في blockchain هي ما يجعل كل تسلسلات توافق blockchain مختلفة عن بعضها البعض. توفر شبكة Blockchain الملايين والملايين من الأشخاص في نفس المساحة. لذا ، كيف لا يتدخلون مع بعضهم البعض أو يتواجدون بشكل متبادل?

الجواب في بنية شبكة blockchain. تم تصميم العمارة بذكاء ، وخوارزميات الإجماع هي جوهر هذه البنية.

إذا كنت تريد حقًا معرفة كيفية عمل تسلسل إجماع blockchain ، فعليك الغوص بعمق أكبر بكثير مما تعتقد. في هذا الدليل ، ستجد كل ما تحتاج لمعرفته حول خوارزميات الإجماع. لذا ، فلنبدأ في ذلك!

جدول المحتويات

الفصل الأول: ما هي خوارزميات الإجماع?

الفصل الثاني: مشكلة التسامح مع الخطأ البيزنطي

الفصل الثالث: لماذا نحتاج إلى خوارزميات الإجماع?

الفصل الرابع: Blockchain: الهيكل العظمي لتنظيم البيانات للشبكة اللامركزية

الفصل الخامس: خوارزمية الإجماع: روح الشبكة

الفصل السادس: أنواع مختلفة من خوارزمية التوافق

الفصل السابع: أنواع أخرى من خوارزمية التوافق

الفصل الثامن: ملاحظات ختامية

الفصل الأول: ما هي خوارزميات التوافق?

التعريف الفني سيكون:

خوارزميات الإجماع هي عملية صنع القرار لمجموعة ، حيث يقوم أفراد المجموعة ببناء ودعم القرار الذي يعمل بشكل أفضل لبقية المجموعة. إنه شكل من أشكال القرار حيث يحتاج الأفراد إلى دعم قرار الأغلبية ، سواء أعجبهم ذلك أم لا.

بعبارات بسيطة ، إنها مجرد طريقة لاتخاذ القرار داخل المجموعة. دعني أوضحها بمثال. تخيل مجموعة من عشرة أشخاص يريدون اتخاذ قرار بشأن مشروع يفيدهم جميعًا. يمكن لكل واحد منهم اقتراح فكرة ، لكن الأغلبية ستؤيد الفكرة التي تساعدهم أكثر من غيرهم. يتعين على الآخرين التعامل مع هذا القرار سواء أحبوه أم لا.

تخيل الآن نفس الشيء مع آلاف الأشخاص. لن يجعل ذلك الأمر أكثر صعوبة بشكل كبير?

لا تتفق خوارزميات الإجماع فقط مع أصوات الأغلبية ، ولكنها توافق أيضًا على واحدة تفيدهم جميعًا. لذا ، فهو دائمًا مكسب للشبكة.

نماذج إجماع Blockchain هي طرق لتحقيق المساواة والإنصاف في عالم الإنترنت. تسمى أنظمة الإجماع المستخدمة لهذه الاتفاقية نظرية الإجماع.

تتكون نماذج إجماع Blockchain هذه من بعض الأهداف الخاصة ، مثل:

• التوصل إلى اتفاق: تجمع الآلية كل الاتفاقات من المجموعة بقدر ما تستطيع.
• تعاون: تهدف كل مجموعة إلى اتفاق أفضل ينتج عنه مصالح المجموعات ككل.
• تعاون: سيعمل كل فرد كفريق ويضع اهتماماته جانبًا.
• حقوق متساوية: كل مشارك له نفس القيمة في التصويت. هذا يعني أن تصويت كل شخص مهم.
• مشاركة: يحتاج كل شخص داخل الشبكة للمشاركة في التصويت. لن يتم استبعاد أي شخص أو البقاء خارج المنزل بدون تصويت.
• نشاط: كل عضو في المجموعة نشط على قدم المساواة. لا يوجد أحد لديه المزيد من المسؤولية في المجموعة.

أنواع مختلفة من خوارزميات التوافق Infographic

الفصل الثاني: مشكلة التسامح مع الخطأ البيزنطي

التسامح مع الخطأ البيزنطي هو نظام به حدث معين من الفشل. إنها تسمى مشكلة الجنرالات البيزنطيين. يمكنك تجربة الموقف بشكل أفضل مع نظام الكمبيوتر الموزع. في كثير من الأحيان يمكن أن يكون هناك خلل في أنظمة الإجماع.

هذه المكونات مسؤولة عن مزيد من المعلومات المتضاربة. يمكن أن تعمل أنظمة الإجماع بنجاح فقط إذا كانت جميع العناصر تعمل في وئام. ومع ذلك ، إذا تعطل أحد المكونات في هذا النظام ، فقد يتعطل النظام بأكمله.

دائمًا ما تتسبب المكونات المعطلة في عدم الاتساق في نظام التسامح مع الخطأ البيزنطي ، ولهذا السبب ليس من المثالي استخدام أنظمة الإجماع هذه لشبكة لامركزية.

يسميها الخبراء “مشكلة الجنرالات البيزنطيين”. لازلت مشوش?

اسمحوا لي أن أوضح ذلك بمثال توافقي.

تخيل أن هناك مجموعة من الجنرالات يمتلك كل واحد منهم الجيش البيزنطي. سوف يهاجمون مدينة ويسيطرون عليها ، لكن من أجل ذلك ، عليهم أن يقرروا كيفية الهجوم.

قد تعتقد أنه سهل. ومع ذلك ، هناك صعوبة طفيفة. لا يمكن للجنرالات التواصل إلا من خلال رسول ، وسيحاول بعض الجنرالات الخونة تخريب الهجوم بأكمله.

يمكنهم إرسال معلومات غير موثوقة من خلال الرسول ، أو يمكن أن يصبح الرسول العدو هنا.

يمكن للرسول أيضًا التخريب عمدًا من خلال تقديم معلومات خاطئة.

لهذا السبب يجب التعامل مع المشكلة بحذر. بادئ ذي بدء ، بطريقة ما علينا أن نجعل كل جنرال يتخذ قرارًا متبادلًا وثانيًا ، نتأكد من أنه حتى أقل عدد من الخونة لا يمكن أن يتسبب في فشل المهمة بأكملها.

قد يبدو الأمر بسيطًا جدًا بالنسبة لك ؛ ومع ذلك ، فهي ليست كذلك. وفقًا للبحث ، سوف يستغرق الأمر 3n + 1 من الجنرالات للتعامل مع n من الخونة. سوف يستغرق الأمر أربعة جنرالات للتعامل مع خائن واحد ، مما يجعل الأمر صعبًا إلى حد ما.

الفصل الثالث: لماذا نحتاج إلى خوارزميات الإجماع?

المشكلة الرئيسية مع البيزنطية هي التوصل إلى اتفاق. في حالة حدوث خطأ واحد ، لا يمكن للعقد التوصل إلى اتفاق أو الحصول على قيمة صعوبة أعلى.

من ناحية أخرى ، لا تواجه خوارزميات الإجماع هذا النوع من المشكلات حقًا. هدفهم الأساسي هو الوصول إلى هدف محدد بأي وسيلة. تعد نماذج إجماع Blockchain أكثر موثوقية وتحملًا للأخطاء من البيزنطية.

هذا هو السبب عندما يمكن أن تكون هناك نتائج متناقضة في نظام موزع ؛ من الأفضل استخدام خوارزميات الإجماع للحصول على مخرجات أفضل.

الفصل الرابع: Blockchain: الهيكل العظمي لتنظيم البيانات للشبكة اللامركزية

دعنا الآن نلقي نظرة داخل تقنية blockchain للحصول على رؤية أفضل للشبكة بأكملها.

• إنها طريقة جديدة لتنظيم قاعدة البيانات.
• يمكن تخزين كل ما يتغير حسب الشبكة.
• يتم ترتيب جميع البيانات في كتلة مثل المادة.

ومع ذلك ، لن ترى أي لامركزية في blockchain نفسها. هذا لأن blockchain لا يوفر بيئة لا مركزية. لهذا السبب نحتاج إلى خوارزميات إجماع للتأكد من أن النظام لا مركزي بالكامل.

لذا ، فإن تقنية blockchain تسمح لك فقط بإنشاء قاعدة بيانات منظمة مختلفة ، لكنها لن تنفذ عملية اللامركزية. هذا هو السبب في أن blockchain يعتبر الهيكل العظمي للشبكة اللامركزية بأكملها.

الفصل الخامس: خوارزميات الإجماع: روح الشبكة

الطريقة بسيطة للغاية حقًا. نماذج إجماع Blockchain هذه هي مجرد طريقة للتوصل إلى اتفاق. ومع ذلك ، لا يمكن أن يكون هناك أي نظام لامركزي بدون خوارزميات إجماع مشتركة.

لا يهم حتى ما إذا كانت العقد تثق ببعضها البعض أم لا. سيتعين عليهم اتباع مبادئ معينة والتوصل إلى اتفاق جماعي. للقيام بذلك ، عليك التحقق من جميع خوارزميات الإجماع.

حتى الآن لم نعثر على أي خوارزميات Blockchain محددة تعمل مع كل تقنية blockchain. دعنا نلقي نظرة على خوارزميات الإجماع المختلفة للحصول على عرض أفضل للصورة بأكملها.

الفصل السادس: أنواع مختلفة من خوارزميات التوافق

قائمة بجميع خوارزميات التوافق

• إثبات العمل
• إثبات الحصة
• تفويض إثبات الحصة
• إثبات ملكية مؤجر
• إثبات الوقت المنقضي
• التسامح البيزنطي العملي
• التسامح البيزنطي المبسط للخطأ
• التسامح البيزنطي المفوض
• الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة
• إثبات النشاط
• إثبات الأهمية
• إثبات السعة
• إثبات الحرق
• إثبات الوزن

إثبات العمل

إثبات العمل هو أول خوارزمية Blockchain المقدمة في شبكة blockchain. تستخدم العديد من تقنيات blockchain نموذج إجماع Blockchain هذا لتأكيد جميع معاملاتها وإنتاج الكتل ذات الصلة بسلسلة الشبكة.

يجمع نظام دفتر الأستاذ اللامركزية جميع المعلومات المتعلقة بالكتل. ومع ذلك ، يحتاج المرء إلى رعاية خاصة لجميع كتل المعاملات.

تقع هذه المسؤولية على عاتق جميع العقد الفردية التي تسمى عمال المناجم والعملية التي يستخدمونها للحفاظ عليها تسمى التعدين. المبدأ الأساسي وراء هذه التقنية هو حل المشكلات الرياضية المعقدة وإعطاء الحلول بسهولة.

ربما تفكر في ماهية المشكلة الرياضية?

تتطلب هذه المسائل الرياضية الكثير من القوة الحسابية لتبدأ بها. على سبيل المثال ، Hash Function أو معرفة كيفية اكتشاف الإخراج بدون الإدخال. واحد آخر هو أن عامل صحيح ، كما أنه يغطي الألغاز الجولة.

يحدث هذا عندما يشعر الخادم أن لديه هجوم DDoS ولاكتشاف ذلك ، تتطلب أنظمة الإجماع الكثير من الحسابات. إنه المكان الذي يصبح فيه عمال المناجم في متناول اليد. يُطلق على إجابة المشكلة بأكملها في المعادلة الرياضية الهاش.

لكن إثبات العمل له قيود معينة. يبدو أن الشبكة تنمو كثيرًا ، وبهذا ، فإنها تحتاج إلى الكثير من القوة الحسابية. هذه العملية تزيد من الحساسية الكلية للنظام.

لماذا أصبح النظام شديد الحساسية?

يعتمد تسلسل إجماع blockchain في الغالب على بيانات ومعلومات دقيقة. ومع ذلك ، فإن سرعة النظام تفتقر إلى حد كبير. إذا أصبحت المشكلة معقدة للغاية ، فسيستغرق الأمر وقتًا طويلاً لإنشاء كتلة.

تتأخر المعاملة ، ويتوقف سير العمل الكلي مؤقتًا. إذا تعذر حل مشكلة إنشاء الكتل خلال فترة زمنية محددة ، فإن إنشاء الكتل سيصبح معجزة.

ومع ذلك ، إذا أصبحت المشكلة سهلة للغاية بالنسبة للنظام ، فسيكون عرضة لهجمات DDoS. أيضًا ، يحتاج الحل إلى مزيد من التحقق بدقة لأنه لا يمكن لجميع العقد التحقق من الأخطاء المحتملة.

إذا تمكنوا من ذلك ، فستفتقر الشبكة إلى الميزة الأكثر أهمية – الشفافية.

كيف يتم تنفيذ إثبات العمل على شبكة Blockchain?

بادئ ذي بدء ، سيحل عمال المناجم جميع الألغاز وبعد ذلك سيتم إنشاء كتل جديدة وتأكيد المعاملات بعد ذلك. من المستحيل تحديد مدى تعقيد اللغز.

يعتمد بشكل كبير على الحد الأقصى لعدد المستخدمين ، والحد الأدنى للطاقة الحالية والحمل الإجمالي للشبكة.

تأتي الكتل الجديدة بوظيفة Hash ، وتحتوي كل منها على وظيفة التجزئة الخاصة بالكتلة السابقة. بهذه الطريقة ، تضيف الشبكة طبقة حماية إضافية وتمنع أي نوع من الانتهاكات. بمجرد أن يحل عامل المنجم اللغز ، يتم إنشاء كتلة جديدة ، ويتم تأكيد المعاملة.

حيث يتم استخدام خوارزمية Blockchain لإثبات إجماع العمل?

الأكثر شعبية هي عملة البيتكوين. قدمت Bitcoin هذا النوع من blockchain خوارزمية الإجماع قبل أي عملات مشفرة أخرى. سمحت نماذج إجماع Blockchain بأي نوع من التغيير في تعقيد اللغز ، بناءً على القوة الإجمالية للشبكة.

يستغرق إنشاء كتلة جديدة حوالي 10 دقائق. يقدم مثال آخر لإجماع العملة المشفرة مثل Litecoin نفس النظام.

استخدم مستخدم آخر لخوارزميات blockchain ، Ethereum ، دليلًا على العمل في ما يقرب من 3-4 مشاريع كبيرة على المنصة. ومع ذلك ، انتقلت Ethereum إلى إثبات الحصة.

لماذا تستخدم تقنية Blockchain إثبات العمل في المقام الأول?

يجب أن تتساءل عن سبب استخدام تقنية blockchain المختلفة لإثبات العمل لتبدأ به.

يرجع السبب في ذلك إلى أن PoW توفر حماية DDoS وتقلل من إجمالي حصص التعدين. تقدم خوارزميات blockchain هذه قدرًا معقولًا من الصعوبة للقراصنة. يتطلب النظام الكثير من القوة والجهد الحسابي.

هذا هو السبب الذي يجعل المتسللين يمكنهم اختراق نماذج إجماع Blockchain ، لكن الأمر سيستغرق الكثير من الوقت والتعقيد مما يجعل التكلفة باهظة للغاية.

من ناحية أخرى ، لا يمكن لعمال المناجم اتخاذ قرار بشأن الشبكة العامة لأن اتخاذ القرار لا يعتمد على مقدار المال. يعتمد ذلك على مقدار القوة الحسابية التي لديك لتشكيل كتل جديدة.

ما هي القضايا الرئيسية مع إثبات خوارزمية إجماع العمل?

ليست كل خوارزميات التوافق مثالية ؛ إثبات العمل لا يختلف أيضًا. لديها الكثير من الامتيازات ، لكنها تأتي أيضًا مع الكثير من العيوب. دعونا نرى ما هي العيوب الرئيسية في النظام.

• استهلاك أكبر للطاقة

تحتوي شبكة Blockchain على ملايين وملايين من الرقائق الدقيقة المصممة التي يتم تجزئتها باستمرار. تتطلب هذه العملية الكثير من العصير.

تقدم Bitcoin حاليًا 20 مليار تجزئة في الثانية. يستخدم عمال المناجم على الشبكة بعض الرقائق الدقيقة المصممة خصيصًا للتجزئة. يمكّن هذا الإجراء الشبكة من إضافة طبقة حماية من هجوم الروبوتات.

يتطلب مستوى أمان شبكة blockchain استنادًا إلى إثبات العمل قدرًا كبيرًا من الطاقة ، وهو مكثف. أصبح الاستهلاك الأكبر يمثل مشكلة في عالم تنفد فيه الطاقة – يتعين على عمال المناجم في النظام مواجهة مبلغ كبير من التكلفة بسبب استهلاك الكهرباء.

أفضل حل لهذه المشكلة هو مصدر رخيص للطاقة.

• مركزية عمال المناجم

مع مشكلة الطاقة ، سينتقل دليل العمل نحو حلول كهرباء أرخص. ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية ستكون في حالة ارتفاع الشركة المصنعة لمُعَدِّن البيتكوين. في غضون فترة زمنية معينة ، يمكن أن تصبح الشركة المصنعة أكثر جوعًا للطاقة وتحاول إنشاء قواعد جديدة في نظام التعدين.

سيؤدي هذا الوضع إلى المركزية داخل الشبكة اللامركزية. هذا هو السبب في أنها مشكلة كبيرة أخرى تواجهها خوارزميات Blockchain.

ماذا عن هجوم 51٪?

اسمحوا لي أن أوضح ما تعنيه حقاً هجوم 51٪. قد يعني هذا الهجوم سيطرة محتملة على غالبية المستخدمين والاستيلاء على معظم طاقة التعدين. في هذا السيناريو ، سيحصل المهاجمون على طاقة كافية للتحكم في كل شيء في الشبكة.

يمكنهم منع الآخرين من إنشاء كتل جديدة. يمكن للمهاجمين أيضًا الحصول على مكافآت بناءً على تكتيكاتهم.

اسمحوا لي أن أوضح ذلك بمثال توافقي.

تخيل سيناريو ترسل فيه أليس إلى بوب بعض العملات المشفرة عبر شبكة blockchain. ومع ذلك ، فإن أليس متورطة في الهجوم ، وبوب ليس كذلك. تتم المعاملة ، لكن المهاجمين لا يسمحون بتحويل أي مبلغ من المال عن طريق بدء مفترق في السلسلة.

في حالات أخرى ، سينضم عمال المناجم في أحد الفروع. سيكون لديهم أكبر قوة حسابية مجتمعة في تلك الكتل. هذا هو السبب في رفض الكتل الأخرى ذات العمر الأقصر. نتيجة لذلك ، لن يتلقى بوب المال.

ومع ذلك ، هذا ليس حلاً مربحًا. سيستغرق الأمر الكثير من طاقة التعدين ، وبعد التعرض للحادث ، سيبدأ المستخدمون في مغادرة الشبكة ، وفي النهاية ، ستنخفض تكلفة التداول.

إثبات الحصة

ما هو دليل على الحصة?

إثبات الحصة هو خوارزمية إجماعية blockchain تتعامل مع العيوب الرئيسية لإثبات خوارزمية العمل. في هذا ، يتم التحقق من صحة كل كتلة قبل أن تضيف الشبكة كتلة أخرى إلى دفتر الأستاذ blockchain. هناك القليل من تويست في هذا. يمكن لعمال المناجم الانضمام إلى عملية التعدين باستخدام عملاتهم المعدنية للرهان.

إثبات الحصة هو نوع جديد من المفاهيم حيث يمكن لكل فرد تعدين أو حتى التحقق من الكتل الجديدة بناءً على حيازته للعملة. لذلك ، في هذا السيناريو ، كلما زاد عدد العملات التي لديك ، كانت فرصك أفضل.

كيف يعمل?

في خوارزمية الإجماع هذه ، يتم اختيار القاصرين مسبقًا.

على الرغم من أن العملية عشوائية تمامًا ، إلا أنه لا يمكن لكل قاصر المشاركة في عملية التخزين. يتم اختيار جميع عمال المناجم في الشبكة بشكل عشوائي. إذا كان لديك كمية محددة من العملات المعدنية مخزنة مسبقًا في محفظتك ، فستكون مؤهلاً لتكون عقدة على الشبكة.

بعد أن تكون عقدة ، إذا كنت تريد أن تكون مؤهلاً لكونك عامل منجم ، فستحتاج إلى إيداع مبلغ معين من العملات المعدنية ، وبعد ذلك سيكون هناك نظام تصويت لاختيار المدققين. عند الانتهاء من كل شيء ، سيحصل عمال المناجم على الحد الأدنى من المبلغ المطلوب لرصيد المحفظة الخاص.

العملية بسيطة للغاية حقًا. سيتم إنشاء كتل جديدة تتناسب مع عدد العملات بناءً على المحفظة. على سبيل المثال ، إذا كنت تمتلك 10٪ من جميع العملات ، فإنك تحصل على 10٪ من الكتل الجديدة.

هناك العديد من تقنيات blockchain التي تستخدم مجموعة متنوعة من إثبات خوارزمية إجماع الحصة. ومع ذلك ، تعمل جميع الخوارزميات بنفس الطريقة لتعدين الكتل الجديدة ، وسيحصل كل عامل منجم على مكافأة كتلة بالإضافة إلى حصة من رسوم المعاملة.

ماذا يحدث في إثبات تجميع الرهانات?

هناك طرق أخرى للمشاركة في التكديس. إذا كان مبلغ الرهان مرتفعًا جدًا ، فيمكنك الانضمام إلى تجمع وجني الأرباح من خلاله. يمكنك القيام بذلك بطريقتين.

بادئ ذي بدء ، يمكنك إقراض عملتك المعدنية إلى مستخدم آخر سيشارك في التجمع ثم يشاركك الربح. ومع ذلك ، سوف تحتاج إلى العثور على شخص موثوق به للتسكع.

طريقة أخرى هي الانضمام إلى المسبح. بهذه الطريقة ، سيقسم كل شخص مشارك في هذا التجمع المحدد الربح على أساس مبلغ الرهان.

إثبات الحصة: ما هي الفوائد?

بادئ ذي بدء ، لا يتطلب هذا النوع من خوارزميات الإجماع أي قدر كبير من النسخ الاحتياطي للأجهزة الثقيلة. ما عليك سوى نظام كمبيوتر وظيفي واتصال ثابت بالإنترنت. أي شخص لديه ما يكفي من العملات المعدنية على الشبكة سيكون قادرًا أيضًا على التحقق من صحة المعاملات.

إذا استثمر شخص ما في الشبكة ، فلن تنخفض قيمته بمرور الوقت مثل الاستثمارات الأخرى. الشيء الوحيد الذي سيؤثر على الربح هو تقلبات الأسعار. إثبات خوارزمية إجماع الحصة blockchain أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من إثبات العمل. إنها لا تحتاج حتى إلى الكثير من استهلاك الطاقة.

كما أنه يقلل من خطر هجوم 51٪.

على الرغم من أن إثبات الحصة يبدو مربحًا للغاية من إثبات العمل ، لا يزال هناك عيب واحد كبير. العيب الرئيسي للنظام هو أن اللامركزية الكاملة غير ممكنة على الإطلاق.

هذا ببساطة لأن عددًا قليلاً فقط من العقد يمكنه المشاركة في التخزين على الشبكة. سيتحكم الأفراد الذين يمتلكون أكبر عدد من العملات المعدنية في النهاية في معظم النظام.

العملات المشفرة الشائعة باستخدام إثبات الحصة كأساس لتقنية Blockchain

PIVX

إنها عملة خصوصية أخرى تقارب رسوم المعاملات صفر. PIVX كان متشعبًا سابقًا من Dash. ومع ذلك ، انتقل إلى إثبات الحصة من إثبات العمل. كما أنها تضمن تخزينًا أفضل باستخدام عقدة رئيسية لتوزيع الكتل.

إذا كنت تريد البدء في استخدام PIVX ، فعليك تنزيل المحفظة الرسمية ثم مزامنتها مع blockchain. بعد ذلك ، عليك تحويل بعض العملات إلى المحفظة ثم تركها متصلة هكذا.

NavCoin

قامت العديد من العملات المشفرة بتشكيل تسلسل إجماع blockchain الأصلي من Bitcoin ؛ NavCoin هو واحد منهم. المشروع مفتوح المصدر بالكامل. كما أنها تهاجر لإثبات الحصة في وقت أبكر من معظم العملات المشفرة.

للحصول على أقصى فائدة ، يجب أن يكون جهاز الكمبيوتر الخاص بك متصلاً بالشبكة لفترة أطول. نظرًا لأن إثبات الحصة خفيف الوزن بشكل استثنائي ، يمكنك تركه يعمل لفترة أطول دون أي قلق.

ستراتيس

إنه تسلسل إجماع آخر على blockchain يعمل على إثبات الحصة. يتم تقديم الخدمات بشكل أساسي للشركات. يمكن للشركات استخدامه لبناء dApps الخاصة بهم بدون شبكة blockchain الخاصة بهم.

يوفر النظام الأساسي تطوير التطبيقات في السلاسل الجانبية التي تمنع أي نوع من تأخر الشبكة. بدأوا كدليل على مشروع العمل. ومع ذلك ، انتقلوا في النهاية إلى إثبات الحصة.

خوارزميات Blockchain: إجماع مفوض لإثبات الحصة

إثبات الحصة المفوض هو نوع مختلف من إثبات الحصة النموذجي. النظام قوي للغاية ويضيف شكلاً مختلفًا من المرونة إلى المعادلة بأكملها.

إذا كنت تريد خوارزميات إجماع سريعة وفعالة ولامركزية ، فإن إثبات الحصة المفوض سيكون أفضل طريقة للذهاب. يتم هنا حل قضية أصحاب المصلحة بشكل كامل بطريقة ديمقراطية. يمكن أن يصبح كل مكون على الشبكة مفوضًا.

هنا ، بدلاً من المعدنين أو المدققين ، تسمى العقد بالمفوضين. من خلال تحديد إنتاج الكتلة ، يمكن لهذا النظام إجراء معاملة في غضون ثانية واحدة فقط! علاوة على ذلك ، تم تصميم هذا النظام لضمان جميع مستويات الحماية ضد المشاكل التنظيمية.

شهود التحقق من صحة جميع التوقيعات

عادة ، الشهود في مأمن من اللوائح والكلمات المحايدة الأخرى. الشاهد القياسي في العقود التقليدية له مكان خاص للشهود للتحقق من صحته. إنهم يتأكدون فقط من أنه من المفترض أن يتواصل الأفراد في وقت محدد.

في DPOS ، يمكن للشهود توليد كتل من المعلومات. هناك أيضًا مفهوم للتصويت لانتخاب أعلى الشهود. يحدث التصويت فقط عندما يعتقد النظام أنه لا مركزي بالكامل.

يتم الدفع لجميع الشهود مباشرة بعد إنتاج كتلة. يتم تحديد السعر مسبقًا من خلال نظام التصويت.

تغيير المعامل الخاص في المندوبين المنتخبين

تمامًا مثل الشهود ، يتم اختيار المندوبين أيضًا. يتم استخدام المندوبين لتغيير معلمات الشبكة الإجمالية. مع المندوبين ، ستتمكن من الوصول إلى رسوم المعاملات وفترات الحظر وأحجام الكتل ودفع الشهود.

لتغيير معلمة في الشبكة ، يتعين على غالبية المندوبين التصويت لنفس الشيء. ومع ذلك ، لن يتقاضى المندوبون رواتبهم مثل الشهود.

تغيير القاعدة النموذجية

لتشغيل النظام بسلاسة ، من الضروري إضافة ميزات مختلفة بين الحين والآخر. ومع ذلك ، لا يمكن أن تتم عملية إضافة هذه الميزة بدون صاحب مصلحة محتمل. يمكن للشهود أن يجتمعوا ويغيروا السياسات ، لكنهم غير مبرمجين للقيام بذلك.

إنهم بحاجة إلى البقاء محايدين وفقط موظفي أصحاب المصلحة. لذلك ، في البداية ، كل شيء يعتمد على أصحاب المصلحة.

خطر هجوم الإنفاق المزدوج

في DPOS ، يتم تقليل مخاطر الإنفاق المزدوج إلى حد كبير. يمكن أن يحدث هذا عندما تفشل شبكة blockchain في تضمين معاملة تم إنفاقها مسبقًا في قاعدة البيانات.

يمكن للشبكة التحقق من صحتها دون مساعدة أي شخص ويمكن اكتشاف أي نوع من الخسارة. بهذه الطريقة ، يضمن شفافية قاعدة البيانات بنسبة 100٪.

تتم المعاملات كدليل على الحصة

على الرغم من أن النظام هو نوع مختلف من إثبات الحصة ، إلا أن نظام المعاملات الأساسي لا يزال يعمل بالكامل على إثبات خوارزمية الحصة. تضمن عملية معاملات إثبات الحصة طبقة إضافية من الحماية ضد أنظمة الإجماع الخاطئة.

من يستخدم إثبات الحصة المفوض?

Lisk هي واحدة من الأسماء الشعبية في السوق الآن. توفر منصة blockchain منصة للمطورين لبدء إنشاء تطبيقات لامركزية قائمة على JavaScript دون أي متاعب.

لديها الكثير من العناصر المشتركة في Ethereum. ومع ذلك ، يستخدم النظام إثبات الحصة المفوض بدلاً من إثبات الحصة.

يعمل Staking بشكل مختلف مع هذا.

إثبات ملكية مؤجر (LPoS)

تطور آخر في إثبات الحصة الكلاسيكي هو إثبات الحصة المؤجر. تم تقديم blockchain خوارزمية الإجماع الجديد إلينا من خلال منصة Waves. تمامًا مثل أي منصة تقنية أخرى من سلسلة blockchain ، تضمن Waves أيضًا تقديم صيد أفضل مع قدر محدود من استهلاك الطاقة.

كان لإثبات الحصة الأصلي بعض القيود على الرهان. قد لا يشارك الأفراد الذين لديهم كمية محدودة من العملات المعدنية في عملية التخزين على الإطلاق. للحفاظ على الشبكة بنجاح ، لم يتبق سوى عدد قليل من الأفراد الذين لديهم المزيد من العملات المعدنية لعرضهم.

تسمح هذه العملية للنظام بإنشاء مجتمع مركزي داخل منصة لامركزية ، والتي على ما يبدو ليست المرغوبة.

في إثبات الحصة المؤجرة ، يمكن لأصحاب الحيازات الصغيرة الحصول أخيرًا على فرصة الرهان. يمكنهم تأجير عملاتهم المعدنية للشبكة والاستفادة منها.

بعد مقدمة إلى Leased Proof of Stake الجديد ، تغير الوضع تمامًا. يمكن الآن حل قيود النظام السابق دون أي متاعب. كان الغرض الرئيسي من منصة Waves هو مساعدة المستثمرين الصغار.

لن يحصل الأشخاص الذين لديهم عدد صغير من العملات المعدنية في محافظهم على فرصة أبدًا للحصول على مزايا مثل الأسماك الكبيرة. بهذه الطريقة يحدد الموضوع الرئيسي لخوارزميات الإجماع – الشفافية.

إثبات الوقت المنقضي (PoET)

PoET هي واحدة من أفضل خوارزميات الإجماع. تُستخدم هذه الخوارزمية المعينة بشكل أساسي على شبكة blockchain المرخصة حيث سيتعين عليك الحصول على إذن للوصول إلى الشبكة. تحتاج شبكات الأذونات هذه إلى اتخاذ قرار بشأن حقوق التعدين أو مبادئ التصويت.

للتأكد من أن كل شيء يعمل بسلاسة ، تستخدم خوارزميات PoET أسلوبًا معينًا لتغطية الشفافية في الشبكة بأكملها. تضمن خوارزميات الإجماع أيضًا تسجيل دخول آمن إلى النظام ، حيث تتطلب الشبكة تحديد الهوية قبل الانضمام إلى المعدنين.

وغني عن القول ، أن خوارزمية الإجماع هذه تتيح فرصة لاختيار الفائزين باستخدام الوسائل العادلة فقط.

دعونا نرى ما هي الإستراتيجية الرئيسية لهذا التسلسل الإجماعي الرائع.

• يجب على كل فرد على الشبكة الانتظار لفترة من الوقت ؛ ومع ذلك ، فإن الحد الزمني عشوائي تمامًا.
• المشارك الذي أنهى نصيبه العادل من وقت الانتظار سيكون على دفتر الأستاذ لإنشاء كتلة جديدة.

لتبرير هذه السيناريوهات ، يجب على الخوارزمية مراعاة حقيقتين.

• هل اختار الفائز بالفعل الرقم العشوائي في المقام الأول؟ يمكنه أو يمكنها اختيار وقت قصير عشوائي والحصول على الفوز أولاً.
• هل انتظر الفرد حقًا الوقت المحدد الذي تم تعيينه فيه?

يعتمد PoET على متطلبات خاصة لوحدة المعالجة المركزية. يطلق عليه امتداد Intel Software Guard Extension. يساعد ملحق Software Guard هذا على تشغيل أكواد فريدة داخل الشبكة. يستخدم PoET هذا النظام ويتأكد من أن الفوز عادل تمامًا.

نظام Intel SGX

كما تستخدم خوارزميات الإجماع نظام SGX للتحقق من عدالة الاختيار ، دعنا نلقي نظرة أعمق على النظام.

بادئ ذي بدء ، ينشئ نظام أجهزة خاص شهادة لاستخدام رمز معين موثوق به. تم إعداد الكود في بيئة آمنة. يمكن لأي طرف خارجي استخدام هذه الشهادة للتحقق مما إذا كانت خالية من التلاعب أم لا.

ثانيًا ، يتم تشغيل الكود في منطقة معزولة على الشبكة حيث لا يمكن لأحد التفاعل معها.

الخطوة الأولى ضرورية لإثبات أنك تستخدم حقًا الكود الموثوق به على الشبكة وليس خدعة عشوائية أخرى. لا يمكن للشبكة الرئيسية معرفة ما إذا كانت الخطوة الأولى لا تعمل بشكل صحيح.

تمنع الخطوة الثانية أي مستخدم من التلاعب بالنظام ليعتقد أنه يقوم بتشغيل الكود. تضمن الخطوة الثانية أمان الخوارزمية.

الكود الموثوق

اسمحوا لي أن أبسط الخطوط العريضة للكود.

الانضمام إلى شبكة Blockchain

• سيقوم المستخدم الجديد أولاً بتنزيل الكود الموثوق به في blockchain.
• بعد أن يبدأ العملية ، سيحصل على زوج مفاتيح خاص.
• باستخدام زوج المفاتيح هذا ، يمكن للمستخدم إرسال شهادة SGX إلى الشبكة وطلب الوصول.

المشاركة في أنظمة اليانصيب

سيحصل الأفراد على مؤقت موقّع من مصدر التعليمات البرمجية الموثوق.

بعد ذلك ، سيحتاج هذا الشخص إلى الانتظار حتى ينقضي الوقت الممنوح له تمامًا.

أخيرًا ، سيحصل الفرد على شهادة لإكمال المهمة المطلوبة.

يضمن البروتوكول أيضًا مستوى مختلفًا من الحماية بناءً على SGX. يحسب هذا النظام عدد مرات فوز المستخدم في اليانصيب. من خلال القيام بذلك ، سيعرفون ما إذا كان SGX للمستخدم الفردي قد تم اختراقه أم لا.

خوارزميات Blockchain: التسامح البيزنطي للخطأ العملي (PBFT)

يركز PBFT بشكل أساسي على آلة الدولة. إنه يكرر النظام ولكنه يتخلص من المشكلة العامة البيزنطية الرئيسية. الآن ، كيف تفعل ذلك?

حسنًا ، تفترض الخوارزمية منذ البداية أنه قد يكون هناك أعطال محتملة في الشبكة وأن بعض العقد المستقلة يمكن أن تتعطل في أوقات معينة.

تم تصميم الخوارزمية لأنظمة الإجماع غير المتزامن وتم تحسينها بطريقة فعالة للتعامل مع جميع المشكلات.

علاوة على ذلك ، يتم ترتيب جميع العقد داخل النظام بترتيب معين. يتم تحديد عقدة واحدة كعقدة أساسية ، ويعمل البعض الآخر كخطة نسخ احتياطي. ومع ذلك ، فإن جميع العقد داخل النظام تعمل في وئام وتتواصل مع بعضها البعض.

مستوى الاتصال مرتفع جدًا لأنهم يريدون التحقق من كل المعلومات الموجودة على الشبكة. هذا يتخلص من مشكلة المعلومات غير الموثوقة.

ومع ذلك ، باستخدام هذه العملية الجديدة ، يمكنهم اكتشاف ما إذا تم اختراق إحدى العقد. تتوصل جميع العقد إلى اتفاق من خلال التصويت بالأغلبية.

فوائد خوارزمية توافق PBFT

تشاركنا خوارزميات التسامح البيزنطي العملية بعض الحقائق المثيرة للاهتمام. تم تصميم النموذج بشكل أساسي لحالات الاستخدام العملي ، وهي سهلة التنفيذ للغاية. وبالتالي ، تمتلك PBFT ميزة معينة على جميع خوارزميات الإجماع الأخرى.

• لا حاجة للتأكيد:

تعمل المعاملات على هذه الشبكة بشكل مختلف قليلاً. يمكنه إنهاء المعاملة دون أي نوع من التأكيد كما نرى في نظام إثبات العمل.

إذا وافقت العقد على كتلة معينة ، فسيتم الانتهاء منها. هذا يرجع إلى حقيقة أن جميع العقد الأصلية تتواصل مع بعضها البعض في نفس الوقت وتتوصل إلى فهم الكتلة المحددة.

• انخفاض في الطاقة:

يوفر الطراز الجديد قدرًا جيدًا من التخفيض في استهلاك الطاقة مقارنةً بـ PoW. في PoW ، كل كتلة تحتاج إلى جولة PoW فردية. ومع ذلك ، في هذا النموذج ، لا يقوم كل عامل منجم بحل خوارزمية التجزئة النموذجية.

هذا هو السبب في أن النظام لا يحتاج إلى هذا القدر من القوة الحسابية.

عيوب النظام

على الرغم من أن PBFT قدم الكثير من المزايا والحقائق الواعدة ، إلا أنه لا يزال هناك الكثير من العيوب. دعونا نرى ما هم.

• فجوة الاتصال:

أهم عامل في هذه الخوارزمية هو الاتصال بين العقد. يجب أن تتأكد كل عقدة على الشبكة من أن المعلومات التي تجمعها صلبة. ومع ذلك ، فإن خوارزميات التوافق تحدث فقط للعمل بكفاءة لمجموعة أصغر من العقد.

إذا زادت مجموعة العقد إلى حد كبير ، فقد يجد النظام صعوبة في تتبع جميع العقد ولا يمكنه التواصل مع كل واحدة منها.

تدعم الورقة هذا النموذج باستخدام حالات MAC والتوقيع الرقمي الآخر لإثبات صحة المعلومات. ومع ذلك ، فإن أجهزة MAC غير قادرة على التعامل مع نظام شبكة من نوع blockchain ، لذا فإن استخدامها سيكون خسارة كبيرة في النهاية.

يمكن أن يكون التوقيع الرقمي نقطة جيدة ولكن الحفاظ على الأمان مع جميع عقد الاتصال هذه سيصبح أكثر صعوبة مع زيادة عدد العقد.

• هجوم سيبيل:

PBFT عرضة تمامًا لهجمات Sybil. في هذه الهجمات ، يمكنهم التعامل مع مجموعة من العقد معًا ، ومن خلال القيام بذلك ، فإنهم يعرضون الشبكة بالكامل للخطر. يزداد هذا الأمر سوءًا أيضًا مع وجود شبكات أكبر ، ويتم تقليل قابلية تطوير النظام.

إذا كان بإمكان المرء استخدام هذا النموذج مع خوارزميات إجماع أخرى ، فمن المحتمل أن يحصلوا على مجموعة مجمعة آمنة صلبة.

التسامح البيزنطي المبسط للخطأ (SBFT)

في SBFT ، يعمل النظام بشكل مختلف قليلاً.

أولاً ، سيجمع منشئ الكتل جميع المعاملات في وقت واحد والتحقق من صحتها بعد تجميعها معًا في نوع جديد من الكتلة.

بعبارات بسيطة ، ستجمع الكتلة جميع المعاملات ، وتجمعها وفقًا لذلك في كتلة أخرى ، ثم تتحقق أخيرًا من صحتها جميعًا معًا.

يطبق المولد قواعد معينة تتبعها جميع العقد للتحقق من صحة جميع المعاملات. بعد ذلك ، سيقوم مُوقِّع الكتلة بالتحقق من صحتها وإضافة توقيعه الخاص. لهذا السبب إذا فقدت أي من الكتل حتى أحد المفاتيح ، فسيتم رفضها.

مراحل مختلفة من التسامح البيزنطي المبسط

• تبدأ المرحلة بمرحلة الإنشاء ، حيث سينتج مستخدم الأصل عددًا أكبر من معرفات الأصول الفريدة.
• بعد ذلك ، في مرحلة الإرسال ، يرسل المستخدم جميع المعرفات الموجودة على النظام الأساسي.
• ثم تبدأ مرحلة التحقق ، حيث تحصل المعرفات على شروط استخدام محددة.
• بمجرد تسجيلهم جميعًا ، سيتم تخزينهم ونقلهم إلى حسابات مختلفة. يمكن أن تحدث المعاملات بمساعدة العقود الذكية.
• أخيرًا ، تصبح المعاملات مباشرة.

ميزة أخرى رائعة لهذا النظام الرائع هي مدير الحساب ، والذي يساعد في العديد من المراحل. الهدف الأساسي هو تخزين جميع الأصول بشكل آمن. يقوم مدير الحساب أيضًا بتخزين جميع بيانات المعاملات. يمكن للمدير أن يحتوي على جميع أنواع الأصول المركبة لأنواع مختلفة من المستخدمين.

يمكنك التفكير في هذه على أنها محافظ رقمية. باستخدام هذه المحافظ الرقمية ، ستتمكن من نقل أصولك من المحفظة وحتى استلام بعضها في المقابل. يمكنك أيضًا استخدام مدير الحساب لتشكيل جهات الاتصال الذكية ، وعندما يتم تلبية المتطلبات المحددة ، فإنها تطلق الأموال.

ولكن كيف تتدفق ملكية الأصول?

حسنًا ، يستخدمون في الواقع نموذج دفع يحتوي على العناوين ومعرف الأصول لإرسال أصولهم المكتسبة إليهم.

الأمن والخصوصية

SBFT مخصص لشبكة خاصة حيث تكون السرية هي أولوية الشبكة. تم تصميم المنصة بطريقة تعرض معلومات حساسة ولكن مع بعض القيود. لهذا السبب يستخدم النظام ثلاثة أنواع من التقنيات ، مثل أدلة المعرفة الصفرية ، والعناوين ذات الاستخدام لمرة واحدة ، والبيانات الوصفية المشفرة.

• عناوين الاستخدام لمرة واحدة:

في كل مرة يريد فيها المستخدم استلام بعض الأصول في محفظته ، سيتم تخصيص عناوين للاستخدام لمرة واحدة. يختلف كل عنوان عن الآخر وبالتالي يمنع أي مستخدم آخر من اعتراض المعاملة.

• إثبات المعرفة الصفرية:

يستخدم إثبات المعرفة الصفرية لإخفاء جميع مكونات المعاملة. ومع ذلك ، ستظل الشبكة بأكملها قادرة على التحقق من السلامة. يتم ذلك بمساعدة Zero-Knowledge Proofs حيث سيثبت أحد الأطراف صحته لطرف آخر.

بهذه الطريقة ، سيتمكن المستلم والمرسل فقط من رؤية مكونات المعاملة.

• تشفير البيانات الوصفية:

يتم أيضًا تشفير البيانات الوصفية للانتقالات لضمان مزيد من الأمان. ستسمح الشبكة باستخدام المفاتيح للتحقق من الموثوقية. ومع ذلك ، من أجل حماية أفضل ، سيتم تغيير المفاتيح كل يومين إلى ثلاثة أيام.

أيضًا ، يتم الاحتفاظ بها جميعًا منفصلة وفي أجزاء مختلفة من شبكة البيانات. لذلك ، إذا تم اختراق أحدهم ، فيمكن للمرء استخدام مفاتيح أخرى لإنشاء المزيد من المفاتيح الفريدة. تعد إدارة هذه المفاتيح وتناوبها كل بضعة أيام أمرًا ضروريًا لضمان سلامة خوارزميات الإجماع هذه.

تستخدم Chain ، وهي منصة قائمة على blockchain ، SBFT للتحقق من صحة جميع معاملاتها على الشبكة. بخلاف ذلك ، فهم يستخدمون أيضًا HSM (وحدة أمان الأجهزة) للحصول على أمان على مستوى الصناعة. باستخدام HSMs ، فإنها تضمن أمانًا إضافيًا دون الحاجة إلى أي فشل في نقطة واحدة.

التسامح البيزنطي المفوض (dBFT)

لا يوجد نقاش حول حقيقة أن إثبات العمل وإثبات الحصة هما أكثر خوارزميات الإجماع المعروفة على نطاق واسع. بينما يتبع الكثير من نظام blockchain البيئي هاتين الخوارزميتين الشائعتين ، يحاول البعض فرض أنظمة إجماع أحدث وأكثر تقدمًا. من بين هذه العلامات التجارية الرائدة في مجال blockchain ، من المؤكد أن اسم NEO سيأتي.

مع النمو المزدهر في الأشهر الـ 12 الماضية ، أصبحت NEO الآن الكعكة الساخنة في الصناعة. أظهرت العلامة التجارية الصينية إمكانات كبيرة. ولماذا لا يفعلون؟ هم مخترع نظرية الإجماع المتقدمة – التفويض البيزنطي للتسامح (dBFT).

تقنية Blockchain الشهيرة: NEO

هذه واحدة من العملات المشفرة الشائعة في السوق الآن. يشار إليها أحيانًا باسم Ethereum الصينية. ينصب التركيز الأساسي للشبكة على إنشاء اقتصاد ذكي حيث يمكنك مشاركة أصولك الرقمية بسعر منخفض.

يستخدم NEO المفوض البيزنطي للتسامح مع الخطأ للتحقق من صحة جميع المعاملات. إذا كنت تشارك NEO الخاص بك ، فستتمكن من توليد غاز. تعتبر منصات GAS العملة المتداولة الرئيسية. سيتعين عليك دفع ما يصل إلى مبلغ معين من رسوم GAS لكل معاملة. هذا هو السبب في أنه كلما زاد عدد الأجسام القريبة من الأرض التي ستحصل عليها ، زادت كمية الغازات التي تحصل عليها.

ومع ذلك ، فإن هذا التراص مختلف قليلاً عن PoS.

تقدم العديد من البورصات نظام تجميع. ومع ذلك ، فمن الأفضل استخدام محفظة NEO الرسمية بدلاً من محفظة تخزين أخرى.

قبل أن نبدأ تحليلنا على dBFT ، يجب أن نخبرك بأخطاء والد هذه الخوارزمية – التسامح البيزنطي للخطأ خوارزمية الإجماع.

عيوب الجنرالات البيزنطيين!

يحدث خلل كبير في النظام عندما نشهد أي نوع من التصويت ونتيجته. ولكن كيف؟ لفهم الخطأ بشكل أفضل ، تحتاج إلى فهم هذا المثال الإجماعي التالي.

أنت تعلم بالفعل أن العقد التي تتبع خوارزميات الإجماع dBFT تُعرف باسم الجيش. يمتلك جيش من العقد قائدًا واحدًا ، ويتبعون دائمًا أوامر جنرالاتهم.

تخيل الآن أن الجيش البيزنطي يخطط لمهاجمة روما والاستيلاء عليها. لنفترض أن هناك تسعة جنرالات من الجيش البيزنطي والجنرالات قد حاصروا المدينة واستعدوا للهجوم! لا يمكنهم الاستيلاء على روما إلا إذا خطط الجنرالات للهجوم أو التراجع باتباع استراتيجية موحدة وموحدة.

ها هي الفائدة! الجنرالات لديهم طبيعة فريدة – فهم سيتبعون القرار الذي حصل على 51٪ من الأغلبية فيما يتعلق بالتصويت. هناك تطور آخر هنا. الجنرالات لا يتخذون قرارات جالسين على طاولة. بدلاً من ذلك ، يتم وضعهم في مواقع مختلفة ويستخدمون سعاة لنقل الرسائل.

التهديدات الأربعة!

أربع طرق ممكنة يمكن أن تساعد الرومان في الاحتفاظ بعرشهم –

أولاً ، كان بإمكان الرومان محاولة رشوة الجنرالات وكسب مصلحتهم. سيتم اعتبار الجنرال الذي سيتلقى الرشوة “جنرالًا خائنًا”.

ثانيًا ، يمكن لأي جنرال أن يتخذ قرارًا خاطئًا يتعارض مع الإرادة الجماعية. يُعرف هؤلاء الجنرالات باسم “الجنرال الذي يعمل بشكل غير لائق”.

ثالثًا ، يمكن للرسول أو الساعي أخذ رشاوى من الرومان وتقديم قرارات مضللة للجنرالات الآخرين.

وأخيرًا رابعًا ، قد يقتل الرومان الساعي أو الرسول لتخريب شبكة اتصالات الجنرالات..

لذلك ، فإن التسامح البيزنطي مع الخطأ له أربعة أخطاء مهمة تجعل خوارزميات الإجماع غير كاملة.

كيف يغير تسامح الخطأ المفوض (dBFT) المشهد?

لا تتعرق. لقد أظهر لنا NEO طريقة أفضل لحل أخطاء الجنرالات البيزنطيين. الآن دعونا نلقي نظرة على ذلك التسامح البيزنطي المفوض الذي تفتخر به الأجسام القريبة من الأرض! يركز dBFT بشكل أساسي على حل النموذج الحالي بطريقتين – قابلية التوسع الأفضل والأداء المحسن.

المتحدثون والمندوبون!

سنستخدم مرة أخرى مثالًا آخر لتوضيح نموذج dBFT. لنفترض أن الجيش البيزنطي لديه زعيم منتخب وليس جنرال بيروقراطي. سيعمل هذا القائد المختار كمندوب لفرقة الجيش.

يمكنك التفكير في استبدال الجنرالات بهؤلاء المندوبين المنتخبين بطريقة ديمقراطية. حتى الجيش يمكنه الاختلاف مع هؤلاء المندوبين واختيار مندوب آخر ليحل محل السابق.

هذا يحد من السلطة البيروقراطية للجنرالات ، ولا يمكن لأي جنرال أن يخون الجيش ككل. لذا ، لا يستطيع الرومان الآن رشوة الجنرالات وشراءهم للعمل معهم.

في dBFT ، يتعين على المندوبين المنتخبين تتبع قرارات العقد الفردية. يقوم دفتر الأستاذ اللامركزي بتدوين جميع قرارات العقد.

ينتخب جيش العقد أيضًا رئيسًا لمشاركة فكرهم المشترك والموحد للمندوب. لتمرير قانون جديد ، يشارك المتحدثون فكرة جيش العقد مع المندوبين ، ويتعين على 66٪ على الأقل من المندوبين الموافقة على الاقتراح. خلاف ذلك ، لن يتم تمرير القانون المقترح.

إذا لم يحصل الاقتراح على موافقة 66٪ من المندوبين ، فسيتم رفض الاقتراح ، ويتم اقتراح اقتراح جديد حتى يتوصلوا إلى إجماع. هذه العملية تحمي الجيش كله من الجنرالات الخونة أو الخونة.

المتحدثون غير الأمناء

لا يزال هناك سيناريوهان محتملان يمكن أن يعوقا سلامة بروتوكول إجماع dBFT blockchain – متحدث غير أمين ومندوب غير أمين.

يمنحنا بروتوكول إجماع dBFT blockchain أيضًا الحل لهذه السيناريوهات. كما قلنا ، يحتفظ دفتر الأستاذ بقرارات العقد في مكان واحد. يمكن للمندوبين التحقق مما إذا كان المتحدث يتحدث بالفعل باسم الجيش. إذا لم يتحد اقتراح المتحدث ودفتر الأستاذ ، فسيرفض 66٪ من المندوبين اقتراح المتحدث ويحظر المتحدث تمامًا.

المندوبين المخادعين

السيناريو الثاني له متحدث نزيه وربما يخون المندوب. هنا المندوبون الصادقون والمتحدثون الصادقون سيحاولون تحقيق أغلبية 66٪ وتقليل جهود المندوب المخادع..

لذلك ، يمكنك أن ترى كيف يتغلب التسامح البيزنطي المفوض (dBFT) على عيوب الجنرالات البيزنطيين وإجماع BFT تمامًا. بالتأكيد ، يستحق NEO الثناء من جميع أنحاء العالم لجهوده في إنشاء خوارزمية إجماع أفضل.

الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة (DAG)

يعترف الكثير من خبراء التشفير بأن Bitcoin هو blockchain 1.0 و Ethereum باعتباره blockchain 2.0. لكن في الوقت الحاضر ، نرى لاعبًا جديدًا في السوق يتمتع بتقنيات أكثر حداثة.

يقول البعض أيضًا أن هذا هو blockchain 3.0. بينما يقاتل الكثير من المتنافسين للحصول على لقب blockchain 3.0 ، ستكون NXT في صدارة اللعبة مع تطبيق Directed Acyclic Graphs المعروف أيضًا باسم DAG. بصرف النظر عن NXT و IOTA و IoT Chain ، تتبنى أيضًا DAG في نظامها.

كيف تعمل الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة (DAG)?

يمكنك التفكير في DAG كخوارزمية إجماع. لكن DAG هي في الأساس شكل من أشكال بنية البيانات. في حين أن معظم سلاسل الكتل عبارة عن “سلسلة” من “الكتل” التي تحتوي على بيانات ، فإن DAG عبارة عن رسم بياني سلس حيث يتم تخزين البيانات طوبولوجيًا. يمكن أن يكون DAG مناسبًا للتعامل مع مشاكل محددة مثل – معالجة البيانات والتوجيه والضغط.

يستغرق الأمر حوالي 10 دقائق لإنشاء كتلة باستخدام خوارزمية إجماع إثبات العمل. نعم ، إثبات العمل هو بطيء! بدلاً من العمل على سلسلة واحدة ، تنفذ DAG “السلاسل الجانبية”. تتيح السلسلة الجانبية إجراء معاملات مختلفة بشكل مستقل على سلاسل متعددة.

سيؤدي ذلك إلى تقليل وقت إنشاء الكتلة والتحقق منها. حسنًا ، في الواقع ، إنه يذوب ضرورة الكتل تمامًا. علاوة على ذلك ، يبدو أن التعدين مضيعة للوقت والطاقة أيضًا!

هنا ، يتم توجيه جميع المعاملات والحفاظ على تسلسل معين. علاوة على ذلك ، فإن النظام لا دوري ، مما يعني أن فرصة العثور على العقدة الأصلية هي صفر لأنها شجرة من العقد ، وليست حلقة من العقد. تُظهر DAG للعالم إمكانية بلوكشين بدون الكتل!

المفاهيم الأساسية للرسوم البيانية الحلقية الموجهة DAG

• لا مزيد من الإنفاق المزدوج

يسمح blockchain التقليدي بالتعدين على كتلة واحدة في وقت واحد. هناك احتمال أن يحاول أكثر من عامل منجم التحقق من صحة كتلة. هذا يخلق احتمال الإنفاق المزدوج.

علاوة على ذلك ، قد يؤدي الموقف إلى شوكات ناعمة حتى صلبة. تقوم DAG بالتحقق من صحة معاملة معينة بناءً على عدد المعاملات السابق. هذا يجعل نظام blockchain أكثر أمانًا وقوة.

• عرض أقل

في خوارزميات الإجماع الأخرى ، تتم إضافة عقد المعاملة إلى الشبكة بأكملها. هذا يجعل عرض النظام أكبر. حيث أن DAG تربط المعاملات الجديدة بالرسم البياني القديم للمعاملات. هذا يجعل الشبكة بأكملها أكثر رشاقة وأكثر وضوحًا للتحقق من صحة معاملة معينة.

• أسرع وأذكى

نظرًا لأن DAG لها طبيعة غير مجمعة ، يمكنها التعامل مع المعاملات بشكل أسرع. في الواقع ، إنه يجعل PoW و PoS يبدوان مثل الأجداد في السباق.

• مواتية للمعاملات الصغيرة

ليس كل شخص يتعامل بالملايين في معاملة واحدة. في الواقع ، يتم مشاهدة المدفوعات الصغيرة بشكل أكثر شيوعًا. لكن لا يبدو أن رسوم الدفع الكبيرة لبيتكوين وإيثريوم ملائمة للمبالغ الصغيرة من ناحية أخرى ، تعتبر DAG مناسبة تمامًا لأصغرها بسبب رسوم المعاملات الضئيلة.

الفصل السابع: أنواع أخرى من خوارزميات التوافق

إثبات النشاط

بينما كان الناس يناقشون الموضوع – إثبات العمل مقابل إثبات الحصة ، فكر مبتكر Litecoin وثلاثة مؤلفين آخرين في شيء رائع. سألوا العالم سؤالًا بسيطًا – لماذا لا يمكن الجمع بين PoW و PoS بدلاً من جعلهما يتقاتلان مع بعضهما البعض?

وهكذا ، جاءت فكرة الهجين الرائع للعالم – إثبات النشاط. فهو يجمع بين أفضل ميزتين – أكثر أمانًا ضد أي هجوم وليس نظامًا غير متعطش للطاقة.

كيف يعمل إثبات النشاط?

في بروتوكول إجماع blockchain لإثبات النشاط ، تبدأ عملية التعدين تمامًا مثل خوارزمية إثبات العمل. يحل عمال المناجم لغزًا بالغ الأهمية للحصول على مكافأة. إذن ، أين هو الاختلاف الجوهري مع إثبات العمل؟ في PoW ، يقوم عمال المناجم بتعدين الكتل التي تحتوي على معاملة كاملة.

في إثبات النشاط ، يقوم عمال المناجم بتعدين قالب الكتل فقط. يحتوي هذا القالب على شيئين بداخلهما – معلومات الرأس وعنوان المكافأة لعمال المناجم.

مرة واحدة ، يقوم عمال المناجم بالتنقيب في قوالب الكتلة هذه ؛ يتحول النظام إلى إثبات المخاطر. تشير معلومات الرأس داخل الكتلة إلى صاحب مصلحة عشوائي. ثم يقوم أصحاب المصلحة هؤلاء بالتحقق من صحة الكتل الملغومة مسبقًا.

كلما زاد عدد المكدس الذي يحتفظ به المدقق ، تزداد فرص موافقته على الكتلة. فقط بعد التحقق من الصحة ، تدخل تلك الكتلة المعينة في blockchain.

هذه هي الطريقة التي يستخدم بها إثبات النشاط أفضل خوارزميات الإجماع للتحقق من صحة كتلة وإضافتها إلى blockchain. علاوة على ذلك ، تدفع الشبكة لكل من المعدنين والمدققين الحصة العادلة من رسوم المعاملات. وهكذا يعمل النظام ضد “مأساة المشاعات” ويخلق حلاً أفضل للتحقق من الكتلة.

آثار إثبات النشاط

أحد أكبر التهديدات التي تواجه blockchain هو هجوم 51٪. تقلل نظرية الإجماع من احتمال هجوم 51٪ إلى الصفر. يحدث ذلك حيث لا يمكن أن يكون عمال المناجم أو المدققون هم الأغلبية لأن العملية تتطلب مساهمة متساوية أثناء إضافة كتلة إلى الشبكة.

على الرغم من أن بعض النقاد يقولون إن بروتوكول إجماع blockchain لإثبات النشاط به بعض العيوب الشديدة. الأول سيكون كمية هائلة من استهلاك الطاقة بسبب ميزة التعدين. ثانيًا ، لا يوجد حل لإثبات النشاط لوضع حد للتوقيع المزدوج للمدققين. هذان العيبان المهمان يجعلان نظرية الإجماع متراجعة قليلاً.

تعتمد مجموعتان من سلاسل الكتل المشهورة إثبات النشاط – Decred و Espers. لا يزال ، لديهم بعض الاختلافات. في الواقع ، يعتبر Decred الأكثر شعبية من نظرية إجماع Espers.

إثبات الأهمية

يأتي بعد ذلك في قائمتنا بروتوكول إجماع blockchain لإثبات الأهمية. جاء مثال الإجماع هذا بسبب الاسم الشهير لـ NEM. المفهوم هو تطوير إثبات الحصة. على الرغم من ذلك ، قدمت NEM فكرة جديدة – الحصاد أو الاستحقاق.

تحدد آلية الحصاد ما إذا كانت العقدة مؤهلة لإضافتها إلى blockchain أم لا. كلما جمعت أكثر في عقدة ، زادت فرص إضافتها إلى السلسلة. في مقابل الحصاد ، تتلقى العقدة رسوم المعاملة التي يجمعها المدقق كمكافأة. لكي تكون مؤهلاً للحصاد ، يجب أن يكون لديك 10000 XEM على الأقل في حسابك.

إنه يحل مشكلة إثبات الحصة الرئيسية. في PoS ، يحصل الأكثر ثراءً على أموال أكثر مقارنةً بالمصدقين الذين لديهم أموال أقل. على سبيل المثال ، إذا كنت تمتلك 20٪ من العملة المشفرة ، فيمكنك استخراج 20٪ من جميع الكتل على شبكة blockchain. هذا يجعل خوارزميات الإجماع مواتية للأثرياء.

الخصائص البارزة لإثبات الأهمية

• استحقاق

الميزة الأكثر إثارة للاهتمام في نظرية الإجماع هي الاستحقاق أو الحصاد. كما قلنا ، يجب أن يكون لديك ما لا يقل عن 10000 قطعة نقدية لتكون مؤهلاً للحصاد في المقام الأول. تعتمد درجة إثبات الأهمية الخاصة بك على الكمية المحصودة لديك. على الرغم من أن خوارزميات الإجماع تأخذ في الاعتبار الفترة الزمنية التي لديك فيها العملات المعدنية في جيبك.

• شراكة المعاملات

ستكافئك خوارزمية إثبات الأهمية إذا أجريت معاملات مع أصحاب حسابات NEM الآخرين. الشبكة ستعتبركما شريكين. على الرغم من أن النظام سوف يمسك بك إذا كنت تخطط لإقامة شراكة زائفة.

• نظام التسجيل

تشكل المعاملات تأثيرًا على درجة إثبات الأهمية الخاصة بك. تعتمد النتيجة على المعاملات التي أجريتها في فترة ثلاثين يومًا. سيساعدك المبلغ الأكثر تكرارًا والأكثر جوهرية على تحسين درجاتك على شبكة NEM.

إثبات السعة

مثال إجماع إثبات القدرة هو ترقية لبروتوكول إجماع blockchain الشهير لإثبات العمل. السمة الأساسية لهذا هو ميزة “التآمر”. سيتعين عليك تكريس طاقتك الحاسوبية وتخزين محرك الأقراص الثابتة حتى قبل أن تبدأ في التعدين.

هذه الطبيعة بالذات تجعل النظام أسرع في إثبات العمل. يمكن لإثبات السعة إنشاء كتلة في أربع دقائق فقط بينما يستغرق إثبات العمل عشر دقائق للقيام بنفس الشيء. علاوة على ذلك ، فإنه يحاول معالجة مشكلة التجزئة لنظام إثبات العمل. كلما زاد عدد الحلول أو المؤامرات التي لديك على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، زادت فرصك في الفوز بمعركة التعدين.

كيف يعمل إثبات القدرة?

لفهم طبيعة نظرية الإجماع ، يجب أن تفهم مفهومين – التآمر والتعدين.

من خلال تخطيط القرص الصلب لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فأنت تقوم في الأساس بإنشاء “nonce”. تختلف الخوارزمية في خوارزمية إثبات السعة قليلاً عن خوارزمية Bitcoin. هنا ، سيتعين عليك تجزئة المعرف والبيانات الخاصة بك حتى تقوم بحل الرموز.

يحتوي كل من الرموز المميزة على إجمالي 8192 تجزئة مجمعة معًا. يُعرف رقم الحزمة مرة أخرى باسم “المجارف”. يمكن أن يتلقى كل معرّف إجمالي 4095 مغرفة كحد أقصى.

المفهوم التالي هو “التعدين” على القرص الصلب. كما قلنا ، يمكنك الحصول على 0 إلى 4095 مغرفة في المرة الواحدة وتخزينها على القرص الصلب الخاص بك. سيتم تعيين حد أدنى لك من الموعد النهائي لحل الخسارة. يشير هذا الموعد النهائي أيضًا إلى وقت إنشاء الكتلة.

إذا تمكنت من حل الأخطاء في وقت أبكر من عمال المناجم الآخرين ، فستحصل على كتلة كمكافأة. مثال مشهور يمكن أن يكون Burst الذي تبنى خوارزمية إثبات السعة.

إيجابيات وسلبياتإثبات السعة

يعد التعدين على القرص الصلب وسيلة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من إثبات العمل العادي. لن تضطر إلى إنفاق ثروات للحصول على منصات التعدين باهظة الثمن التي رأيناها في بروتوكول Bitcoin. القرص الصلب لجهاز الكمبيوتر المنزلي يكفي لبدء التعدين باستخدام خوارزمية الإجماع هذه.

لقول الحقيقة ، فإن blockchain لخوارزمية الإجماع هذه له أيضًا بعض العيوب الشديدة. أولاً ، تخلق العملية قدرًا هائلاً من مساحات القرص الزائدة عن الحاجة. سيفضل النظام عمال المناجم الذين لديهم وحدات تخزين أكبر تشكل تهديدًا لمفهوم اللامركزية. حتى المتسللين يمكن أن يستغلوا النظام ويحقنوا برمجيات التعدين الخبيثة في النظام.

إثبات الحرق

تسلسل الإجماع هذا مثير للإعجاب. لحماية العملة المشفرة PoW ، سيتم حرق جزء من العملات! تحدث هذه العملية عندما يرسل عمال المناجم بعض العملات المعدنية إلى “عنوان الآكل”. لا يمكن لعناوين الآكل أن تنفق هذه القطع النقدية لأي غرض. يقوم دفتر الأستاذ بتتبع العملات المحترقة مما يجعلها غير قابلة للإنفاق حقًا. سيحصل المستخدم الذي أحرق العملات المعدنية على مكافأة أيضًا.

نعم ، الحرق خسارة. لكن الضرر مؤقت لأن العملية ستحمي العملات المعدنية على المدى الطويل من المتسللين وهجماتهم الإلكترونية. علاوة على ذلك ، فإن عملية الحرق تزيد من مخاطر العملات البديلة.

يزيد مثل هذا السيناريو من فرصة المستخدم لتعدين الكتلة التالية بالإضافة إلى زيادة مكافآته في المستقبل. لذلك ، يمكن استخدام الحرق كامتياز تعدين. الطرف المقابل هو مثال إجماع ممتاز على العملة المشفرة التي تستخدم بروتوكول إجماع blockchain هذا.

عنوان الآكل

لحرق العملات المعدنية ، يرسلها المستخدمون إلى عناوين الآكل. لا يحتوي عنوان الآكل على أي مفتاح خاص. لذلك ، لا يمكن لأي مستخدم الوصول إلى هذه العناوين لإنفاق العملات المعدنية الموجودة بداخلها. علاوة على ذلك ، يتم إنشاء هذه العناوين بطريقة عشوائية.

على الرغم من أنه يتعذر الوصول إلى هذه العملات أو “اختفت إلى الأبد (!)” ، إلا أنها تعتبر عرضًا محسوبًا ويتم تصنيفها على أنها محترقة.

إيجابيات وسلبيات خوارزمية إثبات الحرق

السبب الرئيسي لحرق العملات هو خلق المزيد من الاستقرار. نحن نعلم أن اللاعبين على المدى الطويل يميلون إلى الاحتفاظ بالعملات المعدنية لفترة طويلة لتحقيق الأرباح.

يفضل النظام هؤلاء المستثمرين على المدى الطويل من خلال منح عملة أكثر استقرارًا والتزامًا طويل الأجل. علاوة على ذلك ، فإن هذا يعزز اللامركزية ويخلق شبكة موزعة بشكل أفضل.

ولكن من أي زاوية تنظر إلى السيناريو ، فإن حرق العملات المعدنية يعني إهدارها! حتى أن بعض عناوين آكلى لحوم البشر تحتوي على أكثر من 100،000 دولار من عملات البيتكوين. لا توجد طريقة لاسترداد الأموال – يتم حرقهم!

إثبات الوزن

حسنًا ، بروتوكول إجماع blockchain إثبات الوزن موجود في الموضع الأخير في قائمة خوارزميات الإجماع لدينا. هذه ترقية كبيرة لخوارزمية إثبات الحصة. في Proof-of-Stake ، كلما زاد عدد الرموز التي تمتلكها ، كانت فرصك في اكتشاف المزيد أفضل! هذه الفكرة تجعل النظام متحيزًا بعض الشيء.

حسنًا ، إثبات الوزن يحاول حل مثل هذه الطبيعة المتحيزة لنقاط البيع. العملات المشفرة مثل Algorand و Filecoin و Chia تنفذ PoWeight. يعتبر إثبات الوزن بعض العوامل الأخرى غير امتلاك المزيد من الرموز كما هو الحال في PoS.

يتم تحديد هذه العوامل على أنها “عوامل مرجحة”. على سبيل المثال ، تأخذ Filecoin في الاعتبار مقدار بيانات IPFS التي لديك وتزن هذا العامل. بعض العوامل الأخرى بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر إثبات الزمكان وإثبات السمعة.

تشمل المزايا الأساسية لهذا النظام التخصيص وقابلية التوسع. على الرغم من أن التحفيز قد يمثل تحديًا كبيرًا لخوارزمية الإجماع هذه.

مقارنة بين خوارزميات Consesns

خوارزميات التوافق	منصة Blockchain	تم إطلاقه منذ	لغات البرمجة	العقود الذكية	الايجابيات	سلبيات
PoW	بيتكوين	2009	ج++	لا	فرصة أقل لهجوم 51٪ أمن أفضل	استهلاك أكبر للطاقة مركزية عمال المناجم
نقاط البيع	NXT	2013	جافا	نعم	كفاءة الطاقة المزيد من اللامركزية	مشكلة لا شيء على المحك
DPoS	ليسك	2016	جافا سكريبت	لا	كفاءة الطاقة القابلة للتطوير زيادة الأمن	مركزية جزئياً هجوم الإنفاق المزدوج
LPoS	أمواج	2016	سكالا	نعم	الاستخدام العادل عملات الإيجار	قضية اللامركزية
شاعر	مسننة هايبرليدجر	2018	Python و JavaScript و Go و C ++ و Java و Rust	نعم	مشاركة رخيصة	الحاجة إلى أجهزة متخصصة ليس جيدًا لـ Blockchain العامة
PBFT	نسيج هايبرليدجر	2015	JavaScript و Python و Java REST و Go	نعم	لا حاجة للتأكيد انخفاض في الطاقة	فجوة الاتصال هجوم سيبيل
SBFT	سلسلة	2014	جافا ونود وروبي	لا	أمن جيد التحقق من صحة التوقيع	ليس من أجل Blockchain العامة
DBFT	NEO	2016	Python و .NET و Java و C ++ و C و Go و Kotlin و JavaScript	نعم	القابلة للتطوير سريع	الصراعات في السلسلة
DAG	ذرة	2015	جافا سكريبت ، وراست ، وجافا جو ، وسي++	تحت المعالجة	شبكة منخفضة التكلفة قابلية التوسع	فجوات التنفيذ غير مناسب للعقود الذكية
POA	مرفوض	2016	يذهب	نعم	يقلل من احتمال هجوم 51٪ مساهمة متساوية	استهلاك أكبر للطاقة توقيع مزدوج
PoI	NEM	2015	جافا ، C ++ XEM	نعم	استحقاق شراكة المعاملات	قضية اللامركزية
PoC	بورستكوين	2014	جافا	نعم	رخيص فعال وزعت	تفضيل الأسماك الكبيرة قضية اللامركزية
PoB	سليمكوين	2014	Python و C ++ و Shell و JavaScript	لا	الحفاظ على الشبكة	ليس للمستثمرين على المدى القصير إهدار العملات
الوزن	فيليكوين	2017	سنارك / ستارك	نعم	القابلة للتطوير قابل للتخصيص	مشكلة مع التحفيز

الفصل الثامن: ملاحظات ختامية

إنها خوارزميات الإجماع التي تجعل طبيعة شبكات blockchain متعددة الاستخدامات. نعم ، لا توجد بلوكشين خوارزمية إجماع واحد يمكنها الادعاء بأنها مثالية. لكن هذا هو جمال التكنولوجيا التي نتوقعها – التغيير المستمر من أجل التحسين.

إذا لم تكن خوارزميات الإجماع هذه موجودة ، فلا يزال يتعين علينا الاعتماد على إثبات العمل. سواء أعجبك ذلك أم لا ، فإن نوع إثبات العمل (PoW) يهدد اللامركزية والطبيعة الموزعة للبلوكشين.

الفكرة الكاملة لتقنية blockchain هي اللامركزية ومحاربة النظام الملكي. لقد حان الوقت لعامة الناس لوضع حد للنظام الفاسد والخطأ.

نحن ننتظر بفارغ الصبر خوارزميات إجماع أفضل وأفضل من شأنها أن تغير حياتنا من أجل غد أفضل!

هل تطمح لبناء مستقبل مهني في Blockchain وفهم أساسيات تقنية Blockchain؟ نوصيك بالانضمام إلى دورة أساسيات Blockchain المجانية ووضع الأساس لمهنة Blockchain المشرقة.