ما می‌دانیم که بلاکچین یک شبکه توزیع‌شده و غیرمتمرکز است که تغییرناپذیری، حریم خصوصی، امنیت و شفافیت را فراهم میکند. هیچ مرجعی مرکزی برای تأیید و بررسی تراکنش‌ها وجود ندارد، اما هر تراکنش در بلاکچین به طور کامل امن و تأیید شده تلقی می‌شود. این رخداد تنها به دلیل وجود پروتکل الگوریتم اجماع است که بخش اصلی هر شبکه بلاکچین است.
نقش کلیدی الگوریتم اجماع
ا الگوریتم اجماع روشی است که از طریق آن همه همتایان شبکه بلاکچین به توافق مشترک درباره وضعیت فعلی دفتر کل توزیع‌شده می‌رسند. به این ترتیب، الگوریتم‌های اجماع قابلیت اطمینان را در شبکه بلاکچین به دست می‌آورند و اعتماد بین همتایان ناشناخته را در یک محیط محاسباتی توزیع‌شده برقرار می‌کنند.
اساساً، پروتکل اجماع اطمینان حاصل میکند که هر بلوک جدیدی که به بلاکچین اضافه می‌شود، تنها نسخه‌ای است که توسط همه گره‌های بلاکچین پذیرفته شده است. پروتکل اجماع بلاکچین شامل اهداف خاصی مانند رسیدن به توافق، همکاری، مشارکت، حقوق برابر برای هر نود( گره ) و مشارکت اجباری هر گره در فرآیند اجماع است. بنابراین، یک الگوریتم اجماع به دنبال یافتن توافقی مشترک است که برای کل شبکه مفید باشد. اکنون به بررسی الگوریتم‌های مختلف اجماع و نحوه عملکرد آنها می‌پردازیم.
اثبات کار (PoW)
این الگوریتم اجماع برای انتخاب یک ماینر برای تولید بلوک بعدی استفاده می‌شود. بیتکوین از این الگوریتم PoW استفاده میکند. ایده اصلی این الگوریتم حل یک معمای ریاضی پیچیده و ارائه راه‌حل ساده است. این معمای ریاضی نیاز به قدرت محاسباتی زیادی دارد و بنابراین، گره‌ای که معما را در سریع‌ترین زمان ممکن حل کند، اجازه دارد بلوک بعدی را استخراج کند.
تحمل خطای بیزانس (PBFT)
اثبات سهام (PoS)
اثبات سهام رایج‌ترین جایگزین برای PoW است. اتریوم از PoW به PoS تغییر یافته است. در این نوع الگوریتم اجماع، به جای سرمایه‌گذاری در سخت‌افزارهای گران‌قیمت برای حل یک معمای پیچیده، اعتبارسنج‌ها با استیک کردن برخی از سکه‌های خود به عنوان سهام سرمایه‌گذاری می‌کنند. پس از آن، همه اعتبارسنج‌ها شروع به اعتبارسنجی بلوک‌ها می‌کنند. اعتبارسنج‌ها اگر بلوکی را کشف کنند که فکر می‌کنند میتواند به زنجیره اضافه شود،آنها را اعتبارسنجی می‌کنند. بر اساس بلوک‌های واقعی اضافه شده به بلاکچین، همه اعتبارسنج‌ها پاداشی متناسب با شرط‌بندی‌هایشان دریافت می‌کنند و سهامشان به همین ترتیب افزایش می‌یابد. در نهایت، یک اعتبارسنج برای تولید بلوک جدید بر اساس سهام اقتصادی‌اش در شبکه انتخاب می‌شود. بنابراین، PoS اعتبارسنج‌ها را از طریق یک مکانیزم انگیزشی به توافق می‌رساند.
اثبات سهام واگذار شده (DPoS)
این نوع دیگری از الگوریتم اجماع اثبات سهام است. این نوع مکانیزم اجماع بر اساس واگذاری آرا است. کاربران آرای خود را به کاربران دیگر واگذار می‌کنند. کاربری که بلوک را استخراج کند، پاداش‌ها را برای کاربران واگذارکننده آن رأی خاص توزیع میکند.
اثبات سوختن (PoB)
در PoB، به جای سرمایه‌گذاری در تجهیزات سخت‌افزاری گران‌قیمت، اعتبارسنج‌ها سکه‌ها را با ارسال آنها به آدرسی که غیرقابل بازیابی است، “می‌سوزانند”. با ارسال سکه‌ها به آدرسی غیرقابل دسترسی، اعتبارسنج‌ها بر اساس یک فرآیند انتخاب تصادفی، امتیاز استخراج در سیستم را به دست می‌آورند. بنابراین، سوزاندن سکه‌ها به این معناست که اعتبارسنج‌ها سود بلندمدت در ازای زیان کوتاه‌مدت خود دارند. بسته به نحوه اجرای PoB، ماینرها ممکن است ارز بومی برنامه بلاکچین یا ارز زنجیره‌ای جایگزین مانند بیتکوین را بسوزانند. هرچه سکه بیشتری بسوزانند، شانس بهتری برای انتخاب شدن برای استخراج بلوک بعدی دارند. در حالی که PoB یک جایگزین جالب برای PoW است، پروتکل هنوز منابع را به طور بیهوده هدر می‌دهد و همچنین این سوال مطرح است که قدرت استخراج به سادگی به کسانی می‌رسد که مایل به سوزاندن پول بیشتری هستند.
اثبات ظرفیت
در اجماع اثبات ظرفیت، اعتبارسنج‌ها باید فضای هارد دیسک خود را به جای سرمایه‌گذاری در سخت‌افزار گران‌قیمت یا سوزاندن سکه‌ها سرمایه‌گذاری کنند. هرچه فضای هارد دیسک اعتبارسنج‌ها بیشتر باشد، شانس بهتری برای انتخاب شدن برای استخراج بلوک بعدی و کسب پاداش بلوک دارند.
اثبات زمان سپری‌شده
PoET یکی از عادلانه‌ترین الگوریتم‌های اجماع است که بلوک بعدی را تنها با استفاده از روش‌های عادلانه انتخاب میکند. این الگوریتم به طور گسترده در شبکه‌های بلاکچین مجاز استفاده می‌شود. در این الگوریتم، هر اعتبارسنج در شبکه شانس عادلانه‌ای برای ایجاد بلوک خود دارد. همه گره‌ها این کار را با انتظار برای مدت زمان تصادفی و افزودن اثبات انتظار خود به بلوک انجام می‌دهند. بلوک‌های ایجاد شده برای بررسی دیگران به شبکه پخش می‌شوند. برنده اعتبارسنجی فردی است که کمترین مقدار تایمر را در بخش اثبات دارد و بلوکی از گره ( نود ) اعتبارسنج برنده به بلاکچین اضافه می‌شود. در این الگوریتم بررسی‌های اضافی برای جلوگیری از برنده شدن همیشگی گره‌ها و جلوگیری از تولید کمترین مقدار تایمر توسط گره‌ها وجود دارد.
جمع بندی
الگوریتم‌های اجماع دیگری مانند اثبات فعالیت، اثبات وزن، اثبات اهمیت، اثبات سهام اجاره‌ای و غیره نیز وجود دارند. بنابراین، انتخاب هوشمندانه یکی از آنها بر اساس نیاز شبکه تجاری مهم است زیرا شبکه‌های بلاکچین نمی‌توانند بدون الگوریتم‌های اجماع برای تأیید هر تراکنش به درستی عمل کنند.
