بررسی الگوریتم اثبات کار (Proof-of-Work) در ارزهای دیجیتال
اگر شما هم جویای سرمایه‌گذاری بر روی ارزهای دیجیتال باشید، احتمالا شنیده‌اید که یکی از مهمترین المان‌های شبکه‌های بلاک چین که به اعتبارسنجی تراکنش‌ها و امنیت دارایی‌ها رسیدگی می‌کند، مکانیسم‌های اجماع هستند. هم اکنون رایج‌ترین مکانیسم‌های اجماع، متدهای اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)هستند که در این مقاله به توضیح بیشتر روش اول می‌پردازیم.
تاریخچه الگوریتم اثبات کار
الگوریتم اثبات کار در سال 1993، به‌عنوان الگوریتمی در جهت محافظت در مقابل ایمیل‌های اسپم توسط سینتیا دورک (Cynthia Durk) و مونی نایر (Mooney Nair) معرفی شد. اما در سال 1997، سیستم کاری مبتنی بر این الگوریتم توسط آدام بک (Adam Back) در پروژه‌ای تحت عنوان هش کش، اجرا گردید.
یکی از مهمترین کاربردهای اثبات کار در ارزهای دیجیتال بوده که معروف‌ترین آن نیز در بیت کوین است. pow از جمله الگوریتم‌های اجماع شبکه‌های بلاکچین می‌باشد. در واقع اثبات کار الگوریتمی است که برای تایید تراکنش‌ها در شبکه‌های غیرمتمرکز مانند بیت کوین بکار گرفته می‌شود. در این روش افراد با بکار گیری قدرت پردازشی خود برای حل معمای ریاضی و تایید تراکنش ها تلاش می کنند.
منظور از معمای ریاضی در الگوریتم اثبات کار چیست؟
معمای ریاضی، یک مسئله است که حل آن نیازمند نیروی کامپیوتری زیادی است. از جمله این مسائل:
تابع هش: پیدا کردن یک ورودی از طریق دانستن خروجی
فاکتورگیری از عدد صحیح: پیدا کردن عددی که حاصل‌ضرب دو عدد در یکدیگر است
پروتکل مسئله هدایت‌شده: از توابع هش استفاده می‌کند
در صورتی که مسئله‌ی ریاضی بیش از حد ساده باشد، آسیب‌پذیری سیستم و طبیعتا امکان اجرای حملات DoS و اسپم افزایش می‌یابد. پاسخ معمای پیچیده ریاضی هش (Hash) نام دارد. هش در واقع یک فرمول ریاضی تصادفی و پیچیده است.
چگونگی اجرای الگوریتم اثبات کار در بلاکچین
اگر یک شبکه از الگوریتم اثبات کار استفاده کند بدان معناست که برای استخراج ارز این شبکه، ماینرها یا استخراج‌کنندگان به وسیله‌ی سخت‌افزارهای قدرتمند خود باید با هم رقابت کنند تا بتوانند مسائل دشوار و پیچیده‌ی ریاضی را حل نمایند.
این فرایند با انجام حدس‌های تصادفی بی‌شمار تحت عنوان نانس (Nonce) توسط سخت‌افزارهای ماینینگ انجام می‌شود و آن‌قدر تکرار می‌شود تا یک ماینر به جواب درست دست پیدا کند. سپس این ماینر، این قابلیت را خواهد داشت تا بلاک مربوطه را ایجاد و به شبکه منتقل کند. پس از این مرحله، باقی ماینرها پاسخ پیدا شده توسط ماینر قبلی را بررسی و تایید می‌کنند و در آخر بلوک ایجاد‌شده تایید و به شبکه اضافه می‌شود. ماینری که در ابتدا به جواب درست دست پیدا کرده به عنوان پاداش، کوین شبکه را دریافت خواهد کرد.
مزایای الگوریتم اثبات کار
- حفاظت از شبکه در مقابل حملات سایبری و 51%
الگوریتم PoW محدودیت‌هایی را برای اقدامات موجود در شبکه اعمال می‌نماید. حمله به نیروی محاسباتی به تلاش و زمان زیادی برای انجام محاسبات نیاز دارد. بنابراین این حمله اگر چه غیر ممکن نیست، اما به دلیل هزینه‌های بسیار بالا بی‌فایده است.
- عدم تاثیرگذاری میزان دارایی‌ها بر عملیات ماینینگ
در این الگوریتم میزان دارایی کاربران، در تصمیمات شبکه نقشی ندارد، این بدان معناست که مهم نیست در کیف پول ارز دیجیتال افراد چه مقدار دارایی وجود دارد؛ بلکه تنها قدر پردازشی ماینرها برای حل معاملات . ایجاد بلاکهای جدید موثر می‌باشد.
معایب الگوریتم اثبات کار
- هزینه بالا
ماینینگ نیازمند سخت‌افزار کامپیوتری ویژه است تا الگوریتم‌های پیچیده را پیش ببرد. این دستگاه‌های خاص برق زیادی مصرف می‌کنند و هزینه‌های جانبی زیادی دارند. هزینه‌های بالا تمرکز ماینرها را بر روی ماینینگ را تهدید می‌کند.
- بیهودگی محاسبات
ماینرها تلاش زیادی برای تولید بلوک‌ها انجام داده و انرژی زیادی مصرف می‌کنند. ولی محاسبات کامپیوتری آن‌ها در هیچ جای دیگری قابل استفاده نیست و تنها برای تامین امنیت شبکه مورد استفاده قرار میگیرد.
- احتمال حمله 51 درصد
وقتی در شبکه، ماینری قدرت پردازش بیشتری داشته باشد، طبیعتا میتواند بلاکهای بیشتری را استخراج نماید و بدین ترتیب این ماینر سود و کارمزد بیشتری از شبکه میگیرد. این رویه باعث می‌شود تا ماینرهایی که قدرت کمتری دارند، در زمانی اندک از شبکه خارج شده و عملیات ماینینگ دیگر برایشان سودده نباشد.
کدام ارزهای دیجیتالی از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کنند؟
در حال حاضر الگوریتم PoW در بسیاری از ارزهای دیجیتال مورد استفاده قرار گرفته است که شناخته‌شده‌ترین این رمزارزها بیتکوین است. بیت کوین را می‌توان نماد استفاده از الگوریتم اجماع PoW در ارزهای دیجیتال نامید. از دیگر رمز ارزهایی که مبتنی بر این الگوریتم اجماع هستند می‌توان به لایت کوین (LTC) اشاره کرد.
جمع‌بندی
ما در این مقاله به بررسی مفهوم اثبات کار و چگونگی اجرای آن پرداختیم. همچنین مزایا و معایب آن و اینکه چه ارزهایی از الگوریتم PoW بهره می‌برند را شرح دادیم.
اکنون امیدواریم رضایت‌مندی شما از این مقاله جلب شده باشد و در نزدیکترین زمان ممکن ما را از تجربیات خود در این زمینه مطلع فرمایید.
تولید محتوا توسط تیم صرافی ارز دیجیتال همتا پی
دیدگاه تان را بنویسید