دانشنامه ارز دیجیتال

آشنایی با الگوریتم اثبات کار یا PoW و چگونگی عملکرد آن

اثبات کار الگوریتمی است که بسیاری از ارزهای دیجیتال از جمله بیت کوین را ایمن می کند. اکثر ارزهای دیجیتال دارای یک نهاد مرکزی یا رهبر هستند که هر کاربر و میزان پول آنها را پیگیری می کند.

برای اینکه ارز دیجیتال بدون شرکت یا دولتی این روند را اجرا کند، به اثبات کار نیاز است. به طور خاص، اثبات کار، «مشکل خرج مضاعف» را حل می‌کند.

اثبات کار (PoW) چیست؟

Proof-of-Work یا PoW، الگوریتم اجماع اصلی در شبکه بلاک چین است. در بلاک چین از این الگوریتم برای تایید تراکنش ها و تولید بلوک های جدید به زنجیره استفاده می شود. با PoW، ماینرها برای تکمیل تراکنش‌های شبکه و دریافت پاداش با یکدیگر رقابت می‌کنند.

درنظر بگیرید در یک شبکه، کاربران برای یکدیگر توکن های دیجیتال ارسال می کنند، یک دفتر کل غیرمتمرکز نیز تمام تراکنش ها را در بلوک ها جمع آوری می کند، با این حال باید در تایید تراکنش ها و ترتیب بلاک ها دقت شود. این مسئولیت بر عهده گره های خاصی به نام ماینر و فرآیندی به نام ماینینگ است. اصول کار بر اساس یک پازل ریاضی پیچیده و امکان اثبات آسان راه حل است.

اثبات کار (Proof Of Work) یا PoW

منظور از پازل ریاضی در الگوریتم اثبات کار چیست؟

پازل ریاضی مسئله ای است که حل آن به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد و انواع مختلفی برای آن وجود دارد، به عنوان مثال:

  • تابع هش یا نحوه یافتن ورودی با شناخت خروجی.
  • فاکتورسازی اعداد صحیح، به عبارت دیگر، نحوه ارائه یک عدد به صورت ضرب در دو عدد دیگر.
  • پروتکل پازل با راهنما. اگر سرور به یک حمله DoS مشکوک شود، به محاسبه توابع هش برای برخی از گره ها به ترتیب تعریف شده نیاز دارد. در این مورد، مشکل «نحوه یافتن زنجیره ای از مقادیر تابع هش» است.

پاسخ به مسئله PoW یا معادله ریاضی را، هش می نامند. همانطور که شبکه در حال رشد است، با مشکلات بیشتری روبرو می شود. الگوریتم ها به قدرت هش بیشتری برای حل مسئله نیاز دارند. بنابراین، پیچیدگی کار یک موضوع حساس است. اما مشکل نباید خیلی پیچیده باشد.

اگر اینطور باشد، تولید بلوک زمان زیادی می برد. تراکنش ها بدون اجرا گیر می کنند و در نتیجه گردش کار برای مدتی معلق می ماند. اگر مشکل را نتوان در یک بازه زمانی مشخص حل کرد، تولید بلوک به نوعی معجزه خواهد بود. از طرف دیگر اگر مشکل خیلی آسان باشد، مستعد آسیب‌پذیری، حملات DoS و هرزنامه است. راه حل باید به راحتی بررسی شود. در غیر این صورت، همه گره ها قادر به تجزیه و تحلیل در صورت صحیح بودن محاسبات نیستند. سپس باید به سایر گره ها اعتماد کنید که یکی از مهم ترین ویژگی های بلاک چین یعنی شفافیت را نقض می کند.

این الگوریتم چگونه در بلاکچین پیاده سازی می شود؟

پیچیدگی یک پازل به تعداد کاربران، توان فعلی و بار شبکه بستگی دارد. هش هر بلوک حاوی هش بلوک قبلی است که امنیت را افزایش می دهد و از هرگونه نقض بلاک جلوگیری می کند.

اثبات کار (Proof Of Work) یا PoW

اگر یک ماینر موفق به حل پازل شود، بلوک جدید تشکیل می شود. تراکنش ها در این بلوک قرار می گیرند و تایید شده تلقی می شوند.

اثبات کار (Proof Of Work) یا PoW

معمولا اثبات کار چگونه اجرا می شود؟

معروف ترین کاربرد اثبات کار (PoW) در ارز دیجیتال بیت کوین است. در واقع بیت کوین بود که پایه و اساس این نوع اجماع را ایجاد کرد. این پازل در بیت کوین Hashcash نام دارد. این الگوریتم اجازه می دهد تا پیچیدگی یک پازل را بر اساس قدرت کل شبکه تغییر دهید و میانگین زمان تشکیل بلوک 10 دقیقه است.

ارزهای رمزپایه مبتنی بر بیت کوین، مانند لایت کوین، نیز سیستم مشابهی دارند. پروژه بزرگ دیگری که بر اساس اثبات کار عمل می کند اتریوم است. با توجه به اینکه تقریباً سه پروژه از چهار پروژه بر روی پلتفرم اتریوم اجرا می‌شوند، می‌توان گفت که اکثر برنامه‌های بلاک چین از مدل اجماع PoW استفاده می‌کنند.

مزایا الگوریتم اجماع PoW

  • دفاع در برابر حملات DoS: اثبات کار محدودیت هایی را برای اقدامات در شبکه اعمال می کند. آنها برای اجرا نیاز به تلاش زیادی دارند. حمله کارآمد به قدرت محاسباتی زیاد و زمان زیادی برای انجام محاسبات نیاز دارد. بنابراین، ممکن است حمله انجام شود اما به نوعی بی فایده است، زیرا هزینه ها بسیار زیاد است.
  • امکانات استخراج: مهم نیست که چقدر پول در کیف خود دارید. آنچه مهم است داشتن قدرت محاسباتی زیاد برای حل پازل ها و تشکیل بلوک های جدید است. بنابراین، دارندگان مقادیر هنگفت پول مسئول تصمیم گیری برای کل شبکه نیستند.

معایب الگوریتم اثبات کار

یکی از اشکالات الگوریتم اثبات کار هزینه های هنگفت آن است. استخراج به سخت افزار کامپیوتری بسیار تخصصی برای اجرای الگوریتم های پیچیده نیاز دارد. هزینه ها غیرقابل مدیریت است و استخراج فقط برای استخرهای ویژه در دسترس است. این ماشین های تخصصی برای کارکردن مقدار زیادی برق مصرف می کنند که هزینه ها را افزایش می دهد و هزینه های هنگفت تمرکز سیستم را تهدید می کند.

“بی فایده بودن” محاسبات یکی دیگر از اشکالات این الگوریتم است. به این معنی که ماینرها کارهای زیادی را برای تولید بلوک انجام می دهند. با این حال، محاسبات آنها در هیچ جای دیگری قابل اجرا نیست. آنها امنیت شبکه را تضمین می کنند اما نمی توانند در تجارت، علم یا هر زمینه دیگری اعمال شوند.

حمله 51% چیست؟

حمله 51 درصدی یا حمله اکثریت، موردی است که یک کاربر یا گروهی از کاربران اکثریت قدرت استخراج را کنترل کنند. مهاجمان قدرت کافی برای کنترل بیشتر رویدادهای شبکه را دارند. آنها می توانند تولید بلوک های جدید را در انحصار خود درآورند و جوایزی دریافت کنند زیرا می توانند از تکمیل بلوک های دیگر ماینرها جلوگیری کنند. همچنین می توانند معاملات را معکوس کنند.

اثبات کار (Proof Of Work) یا PoW

حمله 51 درصدی به مقدار زیادی از قدرت ماینینگ نیاز دارد و هنگامی که عموم آن را ببینند، شبکه در معرض خطر قرار می گیرد که منجر به خروج کاربران می شود. این امر به ناچار قیمت ارزهای دیجیتال را پایین می آورد. در نتیجه، وجوه ارزش خود را از دست می دهند.

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 0 میانگین: 0]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Drag To Verify

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا