شبكة البلوكتشين مركزية بدون سلطة مركزية أو تنظيم. تتم إجازة وتحقق المعاملات بشكل لا يدع مجالًا للجدل، فكيف يمكن ذلك؟ يكمن الأمر في وجود خوارزمية الإجماع.

خوارزمية الإجماع هي جزء أساسي من شبكة البلوكتشين لأنها البروتوكول الذي من خلاله يتوصل جميع الأقران والعقد المشاركة في شبكة البلوكتشين إلى اتفاق مشترك (إجماع) حول الحالة الحالية للدفتر الموزع. تم بناء خوارزمية الإجماع لضمان أن جميع الوكلاء أو أصحاب المصلحة في النظام اللامركزي يمكنهم الاتفاق على حقيقة واحدة والنظر في المسائل المتباينة. تضمن خوارزمية الإجماع أن النظام مقاوم للأخطاء وموثوق به.

ما هي خوارزمية الإجماع في البلوكتشين؟

خوارزمية الإجماع هي مجموعة من القواعد التي تحكم كيفية تفاعل العقد المشاركة والمشاركة في نظام السلسلة الكتلية. إنها تمكن شبكة السلسلة الكتلية وجميع البروتوكولات المبنية عليها من تحقيق الموثوقية وضمان الثقة العالية بين العقد المشاركة.

خوارزمية الإجماع في البلوكتشين هي آلية ذكية تضمن وتمكّن المستخدمين أو الآلات من التنسيق في ترتيب موزع. تعتبر خوارزمية الإجماع مركزية لعمليات شبكة البلوكتشين.

في إعداد لامركزي مثل شبكة البلوكتشين، من المرجح أن يكون لدى عدة عقد مشاركة وأصحاب مصلحة آراء متباينة. كيف نصل إلى اتفاق ونضمن أن كل عقد مشاركة يدعم الاتفاق بشكل كامل؟ إنه خوارزمية الإجماع التي توفر اتفاقًا متبادلًا في هذا السياق.

يحتوي شبكة البلوكتشين على خوادم وعقد ومنقبين وأصحاب مصلحة مختلفين موزعين عبر مواقع أخرى. يجب على جميع هؤلاء الفاعلين التوصل إلى إجماع والتحقق من أن الصفقة أو الكتلة دقيقة قبل التحقق. تمكن خوارزمية الإجماع هذه الاتفاقات المتبادلة مما يجعل الشبكة موثوقة ومؤمنة للغاية. هناك عدة أهداف مصممة لتحقيقها خوارزمية الإجماع في شبكة البلوكتشين.

كيف يعمل خوارزمية الإجماع في البلوكتشين؟

شبكة البلوكتشين قوية ومتمركزة. لا توجد قيود على ما يمكن للمطورين بناؤه عليها، ولكل مطور حرية اختيار الخوارزمية التي يرغب في نشرها في بروتوكوله.
الخوارزمية البارزة التي يمكنك نشرها وكيفية عملها هي:

إثبات العمل (PoW)

برهان العملخوارزمية الإجماع هي أقدم آلية إجماع في شبكة البلوكتشين وأبرزها. في دليل العمل، يستخدم العُقَد المشاركة التعدين لتحقق صحة المعاملات وإنشاء كتل جديدة، ويُطلق عليهم اسم المُنقبين.

آلية الإجماع برهان العمل تتطلب من المنقبين حل الألغاز الرياضية المعقدة باستخدام قوة الحساب الشاملة. تشمل طرق التنقيب المستخدمة في هذه الخوارزمية مناجمة بوحدة معالجة الرسومات GPU، ومناجمة بوحدة المعالجة المركزية CPU، ومناجمة بوحدة تحويل التطبيقات المتخصصة ASIC، ومناجمة بوحدة برمجة البوابات المنطقية FPGA.

البروتوكولات البلوكتشينية التي تستخدم خوارزمية الإجماع بدليل العمل تشمل بيتكوين، لايتكوين، برايمكوين، زكاش، مونيرو، إلخ.

برهان الحصة (PoS)

البلوكتشيندليل الحيازةيُعتبر الآليّة من بين أفضل خوارزميات الإجماع وأكثرها ودية للبيئة. يعمل خوارزمية الإجماع بدليل الحصة عن طريق استخدام المحققين بدلاً من العمالقة، والعقد المساهمة هي المحققون الذين يمكنهم إنشاء كتل جديدة فوق الجميع. توفر خوارزمية PoS الإجماعية الطاقة وتقلل من الوقت الذي يتم فيه التحقق من المعاملات أو إنشاء الكتل الجديدة. يمكن نشر آلية deleGate.iod و Proof of Stake المؤجرة على البلوكتشين.

يوجد عدة اختلافات في دليل الحصة، والتي تُستخدم استنادًا إلى أهداف سلسلة الكتل المعينة. واحدة من الإصدارات الأكثر استخدامًا هي DeleGate.iod دليل الحصة (DPoS), حيث يصوت حاملو الرموز التمييزية لمجموعة أصغر من المستخدمين، المعروفين باسم "deleGate.ios"، الذين يتحملون مسؤولية إنشاء كتل جديدة والحفاظ على نزاهة البلوكتشين. يتم اختيار deleGate.ios بناءً على عدد الأصوات التي يحصلون عليها، وغالبًا ما يكون لديهم حصة كبيرة في الشبكة.
أحد الفوائد الرئيسية لـ DPoS هو قابليته للتوسع، حيث يسمح بمعالجة عدد كبير من المعاملات في الثانية، بالإضافة إلى استهلاك الطاقة المنخفض نسبياً. وهذا يجعله خياراً شائعاً للمشاريع التي تهدف إلى أن تكون عملية بشكل كبير.

البروتوكولات الخاصة بالبلوكتشين مثل Dash، Peercoin، Pivx، Reddcoin، وEthereum 2.0 يستخدمون خوارزمية الإثبات بالحصة.

دليل السلطة (PoA)

يتم استخدام آلية دليل السلطة في شبكات البلوكتشين التي تعتمد على "الموثقين" المعتمدين مسبقًا لإنشاء كتل جديدة والحفاظ على نزاهة الشبكة. يتم اختيار الموثقين عادةً بناءً على سمعتهم أو هويتهم أو خبرتهم. في شبكات دليل السلطة، يتم تعيين هوية فريدة لكل موثق، ويتناوب الموثقون على إنشاء كتل جديدة وإضافتها إلى البلوكتشين. يساعد هذا في ضمان أن الشبكة سريعة وفعالة نسبيًا، نظرًا لعدم حاجة الموثقين إلى المنافسة مع بعضهم البعض لإنشاء كتل جديدة.

خوارزمية PoA هي حلا فعالا لسلاسل الإمداد لأنها تتيح للشركات الحفاظ على خصوصيتها وتحقيق فوائد البلوكتشين في نفس الوقت.

بروتوكولات البلوكتشين التي تستخدم خوارزمية الإجماع برهان السلطة تشمل في تشين وبي إن بي تشين

مزايا خوارزمية الإجماع برهان العمل

مزايا خوارزمية الإجماع برهان العمل الملحوظة هي:

• مستوى أمان عالي: يضمن خوارزمية العمل الإثباتي أن بروتوكول البلوكتشين آمن للغاية. من الصعب تجاوز جدار الأمان والتسوية مع شبكة الكتلة باستخدام آلية PoW.

• طريقة متمركزة للمعاملات: تتم معالجة المعاملات بشكل لامركزي في آلية العمل البرهاني. يمكن للمستخدمين التشغيل دون الحاجة إلى علاقة مسبقة أو بناء الثقة في بعضهم البعض؛ هدفهم الرئيسي هو المشروع الحالي. سيضمن الاتفاق الموحد بين جميع أصحاب المصلحة أن يكون التحقق دقيقًا وأن حالة سجل الأعمال العام مُحدثة.

• مكافآت العملات الرقمية:البروتوكولات الخاصة بالبلوكتشين التي تستخدم آلية إثبات العمل تكافئ المنقبين برموز العملة الرقمية. بعد تعدين الكتل الجديدة أو التحقق الناجح من المعاملات، يحق للمنقبين الحصول على مكافآت عملة رقمية.

عيوب خوارزمية الإجماع بالدليل على العمل

بعض نقاط الضعف في خوارزمية الإجماع برهان العمل تشمل:

• استخدام طاقة عالي: يتضمن خوارزمية الإجماع بإثبات العمل حل خوارزميات حسابية تستهلك طاقة عالية. تعتبر أنشطة التعدين مكثفة للطاقة.

• المعاملات الببطئة والازدحام: آلية PoW تستغرق وقتًا طويلاً للتحقق من المعاملات. في معظم الأحيان، ستتراكم المعاملات في انتظار التحقق. يستغرق آلية PoW وقتًا أطول من المعتاد للتحقق من صحة المعاملات.

مزايا خوارزمية الإجماع بناءً على الحصة

المزايا الملحوظة لخوارزمية الإجماع البرهانية هي:

• كفاءة الطاقة: الكتلة الموثقة في دليل الحصة لا تشارك في حل الخوارزميات الحسابية أو الألغاز. لذلك، يستهلك عملية التوثيق والرهان الطاقة بشكل أقل.

• قابلية التوسع: تتمتع بروتوكولات البلوكتشين التي تنتهج خوارزمية الإجماع بنظام الحصة Proof بقدرة أكبر على التوسع وأسهل في الاستخدام. كما أنها تمكّن من تقنيات التوسيع مثل التجزئة.

عيوب خوارزمية الإجماع بناءً على الحصة

بعض نقاط الضعف في خوارزمية الإجماع بناءً على دليل المحافظ تشمل:

• تعقيد النظام: خوارزمية الإجماع بناء على دليل الملكية لديها بعض الأنظمة المعقدة. على سبيل المثال اختيار محقق الكتلة معقد.

• التوزيع الأولي: يتطلب أن تصبح موثقًا في PoS أن يكون لديك عملات معينة. إذا لم تلتقِ بمتطلبات التوزيع الأولية، فأنت غير مؤهل.

مزايا خوارزمية الإجماع بدل الثبوت

المزايا الملحوظة لخوارزمية الإجماع برهان السلطة هي:

• زيادة الأمان:نظرًا لأن المحققين هم هويات معروفة، فإن الشبكة أقل عرضة للهجمات من الممثلين الخبيثين المجهولين.

• متطلبات القوة الحسابية المخفضة:يتطلب PoA قدر أقل من الطاقة الحوسبة مقارنة بخوارزميات الإجماع الأخرى، مما يمكن أن يساعد في تقليل التكاليف واستهلاك الطاقة.

• أسرع وأكثر كفاءة:يسمح PoA بإنشاء كتل أسرع وأكثر كفاءة، حيث لا يحتاج المحققون إلى منافسة بعضهم البعض.

عيوب خوارزمية الإجماع بناءً على البرهان

بعض نقاط الضعف لخوارزمية الإجماع برهان السلطة تشمل:

• التمركز المركزي:يتم اختيار المدققين عادةً من قبل منظمة أو مجموعة مركزية، مما قد يؤدي إلى تركيز السلطة بين عدد قليل من الأشخاص أو الكيانات. وهذا يمكن أن يجعل الشبكة أكثر عرضة للرقابة أو التلاعب.

• التشويش المحدود:نظرًا لأن المحققين هم هويات معروفة، قد تكون الشبكة أقل سرية واحتمالية من الشبكات البلوكتشين الأخرى.

• نقطة فشل واحدة:إذا خرج أحد مقدمي الخدمة عن الخدمة أو تعرض للاختراق، فإن ذلك يمكن أن يخلق عائقاً في الشبكة ويمنع تأكيد عمليات النقل.

استنتاج

خوارزمية الإجماع أمر أساسي لعمليات البلوكتشين وتوفير الإجراءات والقواعد لضمان وصول جميع العقد المشاركة والمنقبين وأصحاب المصلحة إلى اتفاق متبادل. يمكن أن تقوم هذه الاتفاقات بتحقق صحة عملية تحويل، إنشاء كتل جديدة، أو تنفيذ تحديث حاسم.

بالإضافة إلى آلية العمل الدليلي وآلية الحصة الدليلية، هناك العديد من الآليات الأخرى التي يمكنك تنفيذها اعتمادًا على تفضيلات مطوريك وحالات استخدام بروتوكولك. تشمل ذلك الدليل على السعة، الدليل على الأهمية، تحمل العيوب البيزنطية، إلخ.

من النصح بالتالي اختيار آلية توافق مناسبة لمشروع بلوكتشين للمساعدة في القضاء على الخلافات المشار إليها أعلاه.