مقدمة
خوارزمية الإجماع هي آلية تسمح للمستخدمين أو الأجهزة بالتنسيق في بيئة موزعة. ويتعين عليها التأكد من أن جميع الوكلاء في النظام يمكنهم الاتفاق على مصدر واحد للحقيقة، حتى لو فشل بعض الوكلاء. بمعنى آخر، يجب أن يكون النظام متسامحًا مع الأخطاء (انظر أيضًا: شرح التسامح مع الأخطاء البيزنطية).
في الإعداد المركزي، يتمتع كيان واحد بالسلطة على النظام. في معظم الحالات، يمكنهم إجراء التغييرات كما يحلو لهم – لا يوجد نظام حوكمة معقد للتوصل إلى توافق في الآراء بين العديد من المسؤولين.
لكن في الوضع اللامركزي، فالأمر مختلف تمامًا. لنفترض أننا نعمل مع قاعدة بيانات موزعة – كيف نتوصل إلى اتفاق بشأن الإدخالات التي تتم إضافتها؟
ربما كان التغلب على هذا التحدي في بيئة لا يثق فيها الغرباء ببعضهم البعض هو التطور الأكثر أهمية الذي مهد الطريق لتقنية blockchain. في هذه المقالة، سنلقي نظرة على مدى أهمية خوارزميات الإجماع لعمل العملات المشفرة والدفاتر الموزعة.
خوارزميات الإجماع والعملات المشفرة
في العملات المشفرة، يتم تسجيل أرصدة المستخدمين في قاعدة بيانات – blockchain. من الضروري أن يحتفظ الجميع (أو بشكل أكثر دقة، كل عقدة) بنسخة متطابقة من قاعدة البيانات. وإلا، فسوف ينتهي بك الأمر قريبًا بمعلومات متضاربة، مما يقوض الغرض الكامل لشبكة العملات المشفرة.
يضمن تشفير المفتاح العام عدم قدرة المستخدمين على إنفاق عملات بعضهم البعض. ولكن لا تزال هناك حاجة إلى مصدر واحد للحقيقة يعتمد عليه المشاركون في الشبكة، حتى يتمكنوا من تحديد ما إذا كان قد تم إنفاق الأموال بالفعل.
اقترح ساتوشي ناكاموتو، مبتكر البيتكوين، نظام إثبات العمل لتنسيق المشاركين. سنتناول كيفية عمل إثبات العمل (PoW) قريبًا – في الوقت الحالي، سنحدد بعض السمات المشتركة للعديد من خوارزميات الإجماع الموجودة.
أولاً، نطلب من المستخدمين الذين يرغبون في إضافة كتل (سنسميهم المدققين) تقديم حصة. الحصة هي نوع من القيمة التي يجب على المدقق تقديمها، مما يثنيهم عن التصرف بشكل غير أمين. إذا غشوا، فسوف يفقدون حصتهم. تشمل الأمثلة قوة الحوسبة، أو العملة المشفرة، أو حتى السمعة.
لماذا يزعجون المخاطرة بمواردهم الخاصة؟ حسنًا، هناك أيضًا مكافأة متاحة. يتكون هذا عادةً من العملة المشفرة الأصلية للبروتوكول ويتكون من الرسوم التي يدفعها المستخدمون الآخرون، أو وحدات العملة المشفرة التي تم إنشاؤها حديثًا، أو كليهما.
آخر شيء نحتاجه هو الشفافية. يجب أن نكون قادرين على اكتشاف متى يقوم شخص ما بالغش. من الناحية المثالية، ينبغي أن يكون إنتاج الكتل مكلفًا بالنسبة لهم، ولكن رخيصًا بالنسبة لأي شخص للتحقق من صحتها. وهذا يضمن أن يتم التحقق من المدققين من قبل المستخدمين العاديين.
أنواع خوارزميات الإجماع
إثبات العمل (PoW)
يعد إثبات العمل (PoW) الأب الروحي لخوارزميات إجماع blockchain. تم تطبيقه لأول مرة في البيتكوين، ولكن المفهوم الفعلي كان موجودًا لبعض الوقت. في إثبات العمل، يقوم المدققون (المشار إليهم باسم عمال المناجم) بتجزئة البيانات التي يريدون إضافتها حتى ينتجوا حلاً محددًا.
التجزئة عبارة عن سلسلة عشوائية من الأحرف والأرقام يتم إنشاؤها عند تشغيل البيانات من خلال وظيفة التجزئة. ولكن، إذا قمت بتشغيل نفس البيانات من خلاله مرة أخرى، فسوف ينتهي بك الأمر دائمًا بنفس المخرجات. ومع ذلك، قم بتغيير تفصيل واحد فقط، وستكون التجزئة مختلفة تمامًا.
بالنظر إلى المخرجات، لا يمكنك معرفة المعلومات التي تم إدخالها في الوظيفة. ولذلك فهي مفيدة لإثبات أنك تعرف جزءًا من البيانات قبل وقت معين. يمكنك إعطاء شخص ما التجزئة الخاصة به، وعندما تكشف عن البيانات لاحقًا، يمكن لهذا الشخص تشغيلها من خلال الوظيفة للتأكد من أن الإخراج هو نفسه.
في إثبات العمل، يحدد البروتوكول الشروط التي تجعل الكتلة صالحة. قد يقول، على سبيل المثال، أن الكتلة التي تبدأ تجزئةها بالرقم 00 فقط هي التي ستكون صالحة. الطريقة الوحيدة التي يمكن لعامل المنجم من خلالها إنشاء مجموعة تطابق هذه المجموعة هي استخدام المدخلات بالقوة الغاشمة. يمكنهم تعديل معلمة في بياناتهم لإنتاج نتيجة مختلفة لكل تخمين حتى يحصلوا على التجزئة الصحيحة.
مع سلاسل الكتل الكبرى، يتم تعيين مستوى عال بشكل لا يصدق. للتنافس مع القائمين بالتعدين الآخرين، ستحتاج إلى مستودع مليء بأجهزة التجزئة الخاصة (ASICs) لتكون لديك فرصة لإنتاج كتلة صالحة.
حصتك عند التعدين هي تكلفة هذه الآلات والكهرباء اللازمة لتشغيلها. تم تصميم ASICs لغرض واحد، لذلك ليس لها أي استخدام في التطبيقات خارج نطاق تعدين العملات المشفرة. الطريقة الوحيدة لاسترداد استثمارك الأولي هي التعدين، مما يؤدي إلى مكافأة كبيرة إذا نجحت في إضافة كتلة جديدة إلى blockchain.
من السهل أن تتحقق الشبكة من أنك قمت بالفعل بإنشاء الكتلة الصحيحة. حتى لو قمت بتجربة تريليونات المجموعات للحصول على التجزئة الصحيحة، فإنها تحتاج فقط إلى تشغيل بياناتك من خلال إحدى الوظائف مرة واحدة. إذا أنتجت بياناتك تجزئة صالحة، فسيتم قبولها وستحصل على مكافأة. وإلا سترفضه الشبكة، وستكون قد أهدرت الوقت والكهرباء هباءً.
إثبات الحصة (PoS)
تم اقتراح إثبات الحصة (PoS) في الأيام الأولى للبيتكوين كبديل لإثبات العمل. في نظام PoS، لا يوجد مفهوم لعمال المناجم أو الأجهزة المتخصصة أو الاستهلاك الهائل للطاقة. كل ما تحتاجه هو جهاز كمبيوتر عادي.
حسنا، ليس كل شيء. لا تزال بحاجة إلى وضع بعض الجلد في اللعبة. في PoS، لا تقدم مصدرًا خارجيًا (مثل الكهرباء أو الأجهزة)، بل موردًا داخليًا – العملة المشفرة. تختلف القواعد باختلاف البروتوكول، ولكن يوجد بشكل عام حد أدنى من الأموال التي يجب عليك الاحتفاظ بها لتكون مؤهلاً للتخزين.
ومن هناك، يمكنك الاحتفاظ بأموالك في المحفظة (لا يمكن نقلها أثناء عملية التوقيع المساحي). ستتفق عادةً مع المدققين الآخرين على المعاملات التي ستتم في الكتلة التالية. بمعنى ما، أنت تراهن على الكتلة التي سيتم تحديدها، وسيختار البروتوكول إحداها.
إذا تم تحديد الكتلة الخاصة بك، فسوف تتلقى نسبة من رسوم المعاملة، اعتمادًا على حصتك. كلما زاد عدد الأموال التي قمت بحجزها، كلما زادت مكاسبك. ولكن إذا حاولت الغش من خلال اقتراح معاملات غير صالحة، فسوف تفقد جزءًا (أو كل) من حصتك. لذلك، لدينا آلية مشابهة لإثبات العمل – التصرف بأمانة أكثر ربحية من التصرف بطريقة غير شريفة.
بشكل عام، لا توجد عملات معدنية تم إنشاؤها حديثًا كجزء من مكافأة المدققين. وبالتالي يجب إصدار العملة الأصلية لـ blockchain بطريقة أخرى. يمكن القيام بذلك إما عن طريق التوزيع الأولي (أي ICO أو IEO) أو عن طريق تشغيل البروتوكول باستخدام إثبات العمل (PoW) قبل الانتقال لاحقًا إلى إثبات الحصة (PoS).
حتى الآن، لم يتم نشر إثبات الحصة الخالص إلا في العملات المشفرة الأصغر حجمًا. لذلك، من غير الواضح ما إذا كان يمكن أن يكون بمثابة بديل قابل للتطبيق لإثبات العمل (PoW). وبينما يبدو الأمر سليما من الناحية النظرية، فإنه سيكون مختلفا تماما في الممارسة العملية.
بمجرد نشر إثبات الحصة (PoS) على شبكة ذات قيمة كبيرة، يصبح النظام ساحة لعب لنظرية اللعبة والحوافز المالية. من المرجح أن أي شخص لديه المعرفة اللازمة ‘لاختراق’ نظام PoS لن يفعل ذلك إلا إذا كان بإمكانه الاستفادة منه – وبالتالي، فإن الطريقة الوحيدة لمعرفة ما إذا كان ذلك ممكنًا هي عبر شبكة مباشرة.
سنرى قريبًا اختبار إثبات الحصة (PoS) على نطاق واسع – سيتم تنفيذ Casper كجزء من سلسلة من الترقيات لشبكة Ethereum (المعروفة إجمالاً باسم Ethereum 2.0).
إخلاء المسؤولية
على الرغم من أن التداول المدعوم يمكن أن يكون مربحًا، إلا أنه يرتبط بمخاطر كبيرة تتمثل في خسارة استثمارك. ستزداد المخاطر عند التداول على شركات الهامش. يجب على المتداولين ممارسة العناية الواجبة والحذر عند اتخاذ قرارات التداول الخاصة بهم. تقع على عاتق المتداول وحده مسؤولية تعلم واكتساب المعرفة والخبرة المطلوبة لاستخدام منصة التداول وأي شيء مطلوب للتداول بشكل صحيح.
اكتشاف المزيد من Crypto MENA
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
