ما هي خوارزمية الإجماع في البلوكشين Blockchain ولماذا نحتاجها؟

لا يمكن اعتبار البلوكشين Blockchain لامركزية الا عندما تلعب بروتوكولات الاجماع دورها . يناقش هذا المقال كيفية عمل خوارزمية الإجماع في البلوكشين Blockchain ويقدم أمثلة لأكثرها شعبية.

من أجل تجنب التكرار في هذه المقالة، سوف نتعمق في خوارزمية الإجماع في البلوكشين Blockchain الأكثر شعبية . سيساعدك فهم كيفية عملها و تحديد متی و كيف يمكن استعمالها على امل كسر الأوهام الشائعة حول البلوكشين Blockchain والحصول على فهم عملي للتكنولوجيا . قبل أن نحدد كل آليات التوافق ، يجب أن نفهم اولا لماذا نحتاجها .

البلوكشين هو مجرد وسيلة لتنظيم البيانات

لننظر إلى البلوكشين عن قرب :

• نهج جديد لتنظيم قاعدة البيانات
• تخزين تاريخ كل التغييرات دون استثناء
• يرتب البيانات في سلسلة الكتل

كما ترى ، لا توجد أي إشارة إلى اللامركزية هنا . لأن البلوكشين نفسه لا ينظم علاقات غير موثوقة في بيئة لامركزية ، بل يوفر فقط طريقة مرنة وآمنة لترتيب البيانات ، والتي قد تسمح ، بالإضافة إلى آلية التوافق ، بالنجاح في تشغيل نظام لامركزي .

الاستنتاج : تسمح لك تقنية البلوكشين ببناء قاعدة بيانات مبنية على كتلة تخزن التاريخ الكامل للتغييرات ، ولكن عندما تحتاج إلى تنظيم علاقات غير موثوقة في بيئة لامركزية ، لا توجد طريقة الا خوارزمية الإجماع من اجل ضمان امان التغيرات و توافقها مع التغيرات السابقة.

إذن ، ماذا تفعل آلية التوافق؟

انها بسيطة جدا. التوافق او الاجماع هو وسيلة للتوصل إلى اتفاق. النظام اللامركزي بدون توافق مشترك سينهار في ثانية. لا يهم حتى ما إذا كان المشاركون في النظام يثقون ببعضهم البعض .لكنهم يحتاجون إلى الاتفاق على مبادئ معينة و مشتركة للأداء. وهذا هو الدور المباشر لآلية توافق الآراء.

في الوقت الحالي، هناك العديد من آليات التوافق المختلفة. قبل أن نراجع الأكثر شيوعًا ، من المهم فهم شيئين :

• حتى الآن ، لا توجد طريقة عالمية واحدة للتوصل إلى توافق في الآراء.
•  لا توجد خوارزمية جيدة أو سيئة، إنها تتعلق فقط بمتطلبات الأنظمة الحاسوبية

خوارزمية الإجماع في البلوكشين Blockchain الأكثر شعبية

إثبات العمل Proof of Work او PoW

آلية إثبات العمل هي ببساطة اسم علی مسمی . فمن أجل المشاركة في التحقق من صحة المعاملات ، يجب أن تثبت بشكل عام أنك قمت بعمل معين . تمنع هذه القاعدة هجومًا على النظام عندما يخلق الخصم ناخبين مزيفين . كلما زاد العمل الذي أنجزته – زادت فرصك في اقتراح الكتلة التالية (والحصول على المكافأة). ولكن ، من المهم ملاحظة أن هذه ليست قاعدة عامة.

ويعتبر إثبات العمل أسهل وأكثر خوارزمية مستدامة  (في سياق اللامركزية الكاملة وعدم الكشف عن الهوية).

من أجل زيادة فرص الفوز ، يهدف المستخدمون إلى زيادة حجم العمل الذي يقومون به ، و التزويد بمعدات تعدين أفضل ، الشيء الذي يؤدي عادة إلى نوع من “سباق التسلح”.

إثبات الحصة (PoS) او Proof of Stake

هذه الآلية تشبه إلى حد كبير التصويت بين المساهمين في الشركة، الذي يمتلك أكبر شريحة من الكعكة يحصل على أعلى سلطة . إذاً ، الأمر لا يتعلق بعدد الأصوات ، بل بقيمتهم .

المستخدمين الذين لديهم حصة اكبر ، اي الكثير من العملات هم المسؤولون عن التأكد من أن التوافق في الآراء بين عقد النظام يتم تحقيقه بطريقة صحيحة. هم ايضا مسؤولون عن الحفاظ على الشبكة آمنة من جميع أنواع الهجمات والإخفاقات ، و تأكيد المعاملات الزائفة .

في نظام إثبات العمل PoW ، فإن الهجوم بنسبة 51% ممكن نظريًا ، لكنه مستبعد تطبيقيا . في حين أن نظام إثبات الحصة PoS سيواجه مشاكل خطيرة إذا كان أكثر من نصف أصحاب المصالح يتفقون مع بعضهم البعض . من الواضح أن تصميم نظام PoS أكثر تعقيدًا من نظام PoW .

حتى الآن ، لا يوجد نظام مثبت على أساس PoS . فهي لازالت في مرحلة التطوير .

إثبات الحصة المفوض (DPoS)

الفكرة الأساسية لاثبات الحصة المفوض DPoS هي أن كل مستخدم يمكنه التصويت للمندوبين – أولئك الذين يوافقون على المعاملات.  تعرف هوية المندوبين في البداية. يمكن أن يكونوا بعض الأشخاص المحترمين المعروفين بإنجازاتهم في المجال ، والذين لديهم حسابات في النظام الذي يصوت له الأشخاص العاديون.

من المهم ملاحظة أنه كلما زادت حصة العملة التي يملكها ناخب معين – كلما كان بإمكانه التأثير على “الانتخابات”.

نظرًا للعدد المحدود من أدوات التحقق ، توفر خوارزمية DPoS سعة تصديق وتأكيدًا أسرع للمعاملة . أفضل مثال هو BitShares . بعد تطبيق نظام DPoS ، أصبح النظام اللامركزي الوحيد القادر على المنافسة ضد الخدمات المركزية مثل Visa أو MasterCard . بهذه الطريقة ، تسمح DPoS بالتوصل إلى حل وسط بين القدرة واللامركزية .

إثبات الأهمية PoI او Proof of Importance

PoI هو نوع من نسخة موسعة من PoS . بغض النظر عن كمية العملات التي يمتلكها المشاركون ، فإن الخوارزمية تميز العنصر السلوكي بينهما. (على سبيل المثال ، أين ومتى وكيف يتم نقل العملات ) . من بين أشهر تطبيقات PoI هناك حركة NEM .

تعدد التوقيعات BFT

تستخدم هذه الخوارزميات في المقام الأول لتحقيق التوافق بين مجموعة محدودة من الناس (العشرات). عادةً ما تعرف جميع الأطراف في العملية بعضها البعض ، و هي عرضة للتغيير بشكل نادر جدًا .

الإتفاقية البيزنطية الموحدة

تم تطبيق الاتفاقية البيزنطية الموحدة في البداية علی الريبل Ripple وتم تطويره علی Stellar . تسمح هذه الآلية بالتوصل إلى إجماع بين عدد كبير من (المشاركين عددهم الإجمالي غير معروف).

يختار كل مشارك الثقة في مجموعة محدودة العدد من المشاركين الآخرين ، مما يشكل دائرة ثقة . في النهاية ، يتم الحصول على عدد من الدوائر الموثوق بها التي تتداخل فيما بينها لتحقيق إجماع عام في الشبكة بالكامل.

استنتاج

لقد درسنا آليات التوافق الأكثر شعبية ، والتي تم تطبيقها في العالم الحقيقي . على الرغم من ذلك ، من المهم أن نتذكر أن لا وجود لطريقة مثالية تمامًا، وأنه لا توجد أي طريقة عالمية للوصول إلى توافق في الآراء في بيئة لامركزية . كل له ايجابيات وسلبيات . لهذا السبب يتم تحديث الخوارزميات باستمرار واستكمالها مع الوظائف الإضافية المختلفة .