آموزش بلاکچین

الگوریتم اثبات کار PoW چیست و چگونه عمل می کند

از مهمترین اصطلاحاتی که می تواند در درک عملکرد بلاکچین به ما کمک کند ، الگوریتم اثبات کار PoW می باشد. در این نوشته تعریف الگوریتم اجماع اثبات کار ، مزایا ، معایب و عملکرد آن خواهیم پرداخت.

همچنین قبل از آن به توضیح کلی مکانیزم اجماع به عنوان پیش نیای برای درک این الگوریتم خواهیم پرداخت.

الگوریتم اجماع

الگوریتم اجماع در بلاکچین

 مکانیزم اجماع الگویی است که بواسطه آن همه اعضای فعال در شبکه بلاکچین به توافقی یکپارچه پیرامون تایید یک رویداد مرتبط با توزیع شبکه خواهند رسید.

این مکانیزم ، مدل های مختلفی داشته و هدف همه آنها ایجاد هماهنگی و یکپارچگی میان کاربران و سیستم های توزیع می باشد.

همچنین این الگو با حصول اطمینان از عملکرد صحیح بلاکچین در به توافق رسیدن عوامل مختلف پیرامون آن ، ایجاد یک سیستم مالی غیر متمرکز و یکپارچه را میسر می سازد.

 الگوی اجمای اثبات کار یا Proof Of Work یکی از مدل های پرکاربرد اجماع بوده که در ادامه به طور کامل به آن خواهیم پرداخت.

الگوی اجماع اثبات کار

الگوریتم اجماع اثبات کار PoW

الگوریتم اجماع اثبات کار اولین مدل راه اندازی شده بین مکانیزم های اجماع در شبکه بلاکچین است. این الگو با پیاده شدن در شبکه های بلاکچین روندی غیر متمرکز برای نقل و انتقال ارز و امنیت آن فراهم می سازد.

تایید و اعتبارسنجی تراکنش های شبکه ، اصلی ترین هدف و وظیفه این الگو بوده که درمقیاس بالا نیازمند سیستم کامپیوتری قدرتمند و مصرفی انرژی بالا می باشد.

تطابق اطلاعات اضافه شده در بلاک های جدید با همه اطلاعات گذشته شبکه و تصمیم گیری برای تایید یا رد یک تراکنش نیازمند حل معادلات پیچیده ریاضی می باشد.

تحلیل این معادلات پیچیده بر عهده ماینر ها به عنوان بخش متمرکز شبکه است. حل این عملیات پیچیده توسط ماینر ها مشمول دریافت سود شبکه بوده که توسط ماینر ها دریافت می شود.

تاریخچه-الگوریتم-اجماع-اثبات-کار
تاریخچه الگوریتم اجماع اثبات کار

تاریخچه الگوریتم اثبات کار

 الگوریتم اثبات کار اولین الگوریتم اجماع بکار گرفته شده در بلاک چین است. که منتشر شده و اکنون نیز اکثر ارزهای دیجیتال از این الگوریتم استفاده می کنند.

این الگو  برای اولین بار توسط دو شخص به نام های سینتیا دوورک و مونی نوار در سال ۱۹۹۳ برای جلوگیری از حمله ها به سرویس های اینترنتی و مقابله با اسپم ایمیل راه اندازی و منتشر شد.

هدف الگوریتم اثبات کار در ابتدا بسیار ساده و حول حل معمال های ساده و تایید پاسخ درست آن ها بود.

این ابتکار در ابتدا زیاد مورد توجه قرار نگرفت ، تا اینکه در سال ۲۰۰۹ ارز دیجیتال بیت کوین شکل جدیدی از این الگوریتم رو با عنوان الگوریتم اجماع معرفی کرد.

همچنین با استفاده از الگوریتم اثبات کار ، تراکنش های محول شده به یک بلاک از بلاکچین انجام تایید می شد و این روند به پیدایش بیت کوین ه عنوان اولین ارز دیجیتال انجام گرفت.

عملکرد الگوریتم اثبات کار
نحوه عملکرد الگوریتم اثبات کار

پس از استفاده شبکه بیت کوین از این الگوریتم ، بسیاری از ارز های دیجیتال  نیز از الگوریتم POW برای تایید و اعتبار سنجی شبکه های خود استفاده کردند.

الگوریتم PoW چگونه کار می‌ کند

 عملکرد الگوریتم اثبات کار در شبکه بلاکچین نوعی مکانیسم اجماع است که هدف از پیاده سازی آن تایید و اعتبار بخشی به تراکنش های شبکه بوده.

این عملکرد با افزودن بلاک های جدید با حفظ همه اطلاعات قبلی از زمان راه اندازی تاکنون  به شبکه بلاک چین تکمیل می گردد.

این فرایند با استفاده از ماینر های متمرکز امکان  امکان دستکاری در شبکه  را به حداقل و حتی به صفر می رساند.

 در الگوریتم اثبات کار  Proof Of Work ، ماینرها با بر سر حل هرچه سریعتر معادله های پیچیده ریاضی با هم در رقابت هستند.

و زمانی که این معادله ها حل میشن، امکان تایید به وسیله بقیه ماینرها زیاد هست.

مزایای الگوریتم اثبات کار
مزایای الگوریتم اجماع اثبات کار

لازم بذکر است که پاسخ به یک معادله ، به عنوان هش برای بلاک هدف   به شبکه ارسال می شود. ، با تایید این بلاک توسط سایر ماینر ها ، هش ارسال شده مورد تایید نهایی قرار خواهد گرفت.

باید توجه داشت که تایید یک بلاک با هش نادرست توسط ماینر ها تقریباً عیر ممکن است. در آخر ماینری که هش درست را سریعتر کشف کرده مشمول پاداش خواهد بود.

مزایای الگوریتم اجماع اثبات کار

الگوریتم اثبات کار مزایا بسیار زیادی دارد که این مزایا به غیر متمرکز بودن سیستم بلاکچین بسیار کمک کرده است. در ادامه به برخی از مزایا این الگوریتم هواهیم پرداخت.

  • جلوگیری و کاهش احتمال حملات هکر ها به سیتم بلاکچین
  • امکان دهی استخراج و ایجاد کسب و کار برای ماینر ها
معایب الگوریتم اثبات کار
معایب الگوریتم اثبات کار

معایب اجماع اثبات کار

الگوریتم اجماع اثبات کار معایب زیادی نیز دارد که در ادامه به تعدادی از این معایب خواهیم پرداخت.

  • مصرف بسیار بالای انرژی توسط سیستم های پیاده کننده این الگوریتم
  • امکان شکست سیستم در مقابل حملات ۵۱ درصد
  • افزایش تمرکزگرایی سیستم توسط ماینرها

امنیت در الگوریتم PoW

امنیت الگوریتم اثبات کار در گروی میزان پیچیدگی و تعداد ماینر های مشغول در سیستم می باشد. هر چقدر تعداد میانر ها بیشتر باشد امکان تسخیر ۵۱ درصد از هشریت سیستم سخت تر و حتی ناممکن تر می شود.

مقایسه الگوریتم اثبات کار و سهام
مقایسه الگوریتم اثبات کار و سهام

با توجه به اینکه برای شکست دادن این الگوریتم باید هش ریت های  اطلاعات ۵۱ درصد از بلاک ها دستکاری شود : می توان گفت بخطر انداختن شبکه های استفاده کننده از این الگوریتم با افزایش ماینر ها سخت و سختر خواهد شد.

 در حال حاضر و در دنیای واقعی بیت کوین تنها شبکه بلاک چین است که احتمال حمله ۵۱ درصدی به آن غیر ممکن خواهد بود زیرا هزینه حمله ۵۱ به این شبکه چیزی در حدود ۱.۵ میلیون دلار برای هر ساعت خواهد بود.

تفاوت دو الگوریتم اثبات کار و اثبات سهام 

مهمترین تفاوت الگوریتم های اثبات کار و اثبات سهام اثبات کار و اثبات سهام در رویکرد  مدیریت شبکه نحوه تایید تراکنش های است.
همانطور که می دانید الگوریتم اثبات سهام به عنوان راه حلی جدید برای رفع ایراد های الگوریتم اثبات کار ی باشد. البته خود این الگوریتم معایبی نیز دارد.
و در بلاک چین‌هایی استفاده کننده از الگوریتم اثبات سهام ، نودها به تناسب منابع محاسباتی در دسترس خود به اعتبارسنجی بلاک‌ها می پردازند.
ارز های اجماع اثبات کار pow
ارز های استفاده کننده از الگوریتم اجماع اثبات کار

ارز هایی که از الگوریتم اثبات کار PoW استفاده می‌کنند

فعالیت بیت کوین در طول یک دهه اخیر نشان دهنده امنیت بالای مکانیسم  اجماع اثبات کار می باشد.

بیت کوین و اتریوم مهمترین ارز هایی هستند که از این الگوریتم استفاده می کنند.

این الگوریتم در حال حاضر رایج‌ترین مکانیسم اجماع مورد استفاده توسط ارز‌های دیجیتال است. البته ناگفته نماند که اتریوم با بروزرسانی اتریوم ۲.۰ در حال تغییر سیستم از اثبات کار به اثبات سهام است.

در ادامه به ارز هایی که از این الگو استفاده می کنند اشاره خواهیم کرد.

  • بیت کوین
  • اتریوم
  • دوج کوین
  • لایت کوین
  • بیت کوین کش
  • مونرو
  • اتریوم کلاسیک
  • دش
  • زی کش
  • دکرد
proof of work
جمع بندی

جمع بندی الگوریتم اجماع اثبات کار

الگوریتم اثبات کار اولین و به نوعی مهمترین الگو از مکانیزیم اجماع برای بلاکچین های مختلف می باشد.

اثبات کار زیربنایی دقیق برای تعیین سختی و پیچیدگی عملکرد ماینر ها محسوب می شود. وجود این الگوریتم پیش نیازی بر سیستم مالی غیر متمرکز است. ویژگی های پیچیده این الگوریتم ، پیاده سازی آن را مستلزم حل معادلات پیچیده ریاضی و صرف انرژی زیاد می کند.

در این نوشته به سعی کردیم به تعریف الگوریتم اجماع اثبات و نحوه عملکرد آن به عنوان پیش شرطی برای عملکرد بلاکچین بپردازیم. همچنین در ادامه آن به ویژگی ها ، اهمیت ، مزایا و معایب آن نیز پرداختیم.

هیئت تحریریه صرافی گیتی ارز 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا