الگوریتم اثبات کار (Proof Of Work) به چه معناست؟

Proof-of-Work یا PoW الگوریتم اجماع اصلی در یک شبکه Blockchain است. در Blockchain، این الگوریتم برای تأیید معاملات و تولید بلوک های جدید به زنجیره استفاده می شود. با PoW، معدنچیان برای تکمیل معاملات در شبکه و پاداش گرفتن در مقابل یکدیگر به رقابت می پردازند.در یک شبکه کاربران علائم دیجیتال یکدیگر را ارسال می کنند. یک دفترچه غیر متمرکز تمام معاملات را در بلوک جمع می کند. با این وجود باید در تأیید معاملات و ترتیب بلوکها دقت کرد. این مسئولیت بر گره های ویژه ای به نام کارگران معدن انجام می شود و فرآیندی به آن معدن گفته می شود. در ادامه مقاله با کافه ارز همراه باشید تا در باره ی اثبات کار اطلاعات دقیق تری بدست آورید.

الگوریتم اثبات کار


اثبات کار یک تکه از داده دشوار است که (هزینه، وقت گیر) برای تولید اما آسان برای دیگران به منظور بررسی و ارضا شرایط خاصی است. تولید اثبات کار می تواند یک فرایند تصادفی با احتمال کم باشد به طوری که قبل از ایجاد اثبات معتبر کار، به طور متوسط تعداد آزمایش و خطا مورد نیاز است. بیت کوین از سیستم کار اثبات Hashcash استفاده می کند. یکی از کاربردهای این ایده، استفاده از Hashcash به عنوان روشی برای جلوگیری از اسپم ایمیل است که نیاز به اثبات کار بر روی محتوای ایمیل (از جمله To To آدرس)، در هر ایمیل دارد. ایمیل های مشروع می توانند کارهایی را برای تولید اثبات به راحتی انجام دهند (کار چندانی برای یک ایمیل تنها لازم نیست)، اما ایمیل های اسپم انبوه در تولید اثبات مورد نیاز (که به منابع محاسباتی عظیم نیاز دارند) مشکل دارند.

اثبات کار

اثبات کار Hashcash در بیت کوین به چه معنا است؟

اثبات کار Hashcash در بیت کوین برای تولید بلوک استفاده می شود. برای اینکه یک بلوک توسط شرکت کنندگان شبکه پذیرفته شود، معدنچیان باید اثبات کار را که تمام داده های موجود در بلوک را در بر می گیرد تکمیل کنند. مشکل از این کار تنظیم شده است به طوری که برای محدود کردن سرعت که در آن بلوک های جدید را می توان با شبکه هر 10 دقیقه به یک تولید می شود. با توجه به احتمال بسیار پایین برای تولید موفقیت آمیز، این امر باعث می شود که کامپیوتر رایانه ای در شبکه قادر به تولید بلاک بعدی نباشد، غیرقابل پیش بینی است.

حتما بخوانید  آشنایی با faucets های بیت کوین یا همان "شیرهای بیت کوین"



برای اینکه یک بلوک معتبر باشد، باید به مقداری کمتر از هدف فعلی برسد. این بدان معنی است که هر بلوک نشان می دهد که کار تولید شده است. هر بلوک حاوی هش بلوک قبلی است، بنابراین هر بلوک دارای زنجیره ای از بلوک است که در کنار هم مقدار زیادی کار دارند. تغییر یک بلوک (که فقط با ساختن یک بلوک جدید می تواند حاوی همان سلف انجام شود) نیاز به احیاء کلیه جانشینان و مجدداً کارهایی که در آن وجود دارد، می باشد. این از زنجیره بلوک در برابر دستکاری محافظت می کند.


پر کاربرد ترین طرح اثبات کار چیست؟


پرکاربردترین طرح اثبات کار مبتنی بر SHA-256 است و به عنوان بخشی از بیت کوین معرفی شده است. برخی دیگر از الگوریتم های هشی کردن که برای اثبات کار استفاده می شوند عبارتند از: Scrypt ، Blake-256 ، CryptoNight ، HEFTY1 ، کوارک ، SHA-3 ، scrypt-Jane ، scrypt-n و ترکیبات آن.

اثبات کار



اصول اصلی کار یک معمای پیچیده ریاضی و امکان اثبات آسان آن چیست؟

منظورت از “معمای ریاضی” در اثبات کار چیست؟


این موضوعی است که برای حل نیاز به نیروی محاسباتی زیادی دارد. به عنوان مثال تعداد زیادی از آنها وجود دارد:

  • تابع هش یا نحوه یافتن ورودی با دانستن خروجی: فاکتور سازی عدد صحیح، به عبارت دیگر، چگونه یک عدد را به عنوان ضرب دو عدد دیگر ارائه دهیم.
  • راهنمای پروتکل پازل تور: اگر سرور به حمله DoS شک کند، برای برخی از گره ها به ترتیب تعریف شده، نیاز به محاسبه توابع هش دارد. 
  • در این حالت، مسئله چگونگی یافتن زنجیره ای از مقادیر عملکردی هش است.

جواب مسئله PoW یا معادله ریاضی هش نامیده می شود. هرچه شبکه در حال رشد است، با مشکلات بیشتری روبرو می شود. الگوریتم ها برای حل نیاز به قدرت بیشتر و بیشتر دارند. بنابراین، پیچیدگی کار یک مسئله حساس است.

حتما بخوانید  بلاک چین تلگرام چیست؟ این تکنولوژی چگونه عمل می کند؟

چگونه اثبات کار در Blockchain پیاده سازی شده است؟

ماینرها معما را حل می کنند، بلوک جدید را تشکیل می دهند و معاملات را تأیید می کنند. پیچیدگی یک معما در اثبات کار به تعداد کاربران، قدرت فعلی و بار شبکه بستگی دارد. هش هر بلوک حاوی هش بلوک قبلی است که باعث افزایش امنیت و جلوگیری از هرگونه تخلف در بلوک می شود. اگر یک معدنچی موفق به حل معما شود، بلوک جدید تشکیل می شود. معاملات در این بلوک قرار داده شده و تایید شده در نظر گرفته شده است


الگوی PoW در اثبات کار معمولاً كجا اجرا می شود؟


اثبات کار در بسیاری از ارزهای رمزنگاری شده استفاده می شود.
معروف ترین کاربرد PoW بیت کوین است. این بیت کوین بود که پایه و اساس این نوع اجماع را پایه گذاری کرد.  معما هاشش است. این الگوریتم اثبات کار اجازه می دهد تا پیچیدگی یک معما را بر اساس قدرت کل شبکه تغییر دهیم. میانگین زمان تشکیل بلوک 10 دقیقه است. ارزهای رمزنگاری شده مبتنی بر بیت کوین، مانند Litecoin، سیستم مشابهی دارند.

پروژه بزرگ دیگر با PoW اتریوم است. با توجه به اینکه تقریباً سه چهار از این پروژه ها روی پلتفرم اتریوم اجرا شده اند، به راحتی می توان گفت که اکثر برنامه های Blockchain از مدل اجماع PoW استفاده می کنند.

Proof-of-Work


چرا در وهله اول از یک الگوریتم اجماع PoW استفاده می کنیم؟

مزایای اصلی اثبات کار آن دفاع از حملات ضد DoS و تأثیر کم سهام در احتمالات معدن است.
دفاع در برابر حملات DoS. PoW محدودیت هایی را برای اقدامات موجود در شبکه اعمال می کند. آنها نیاز به تلاش های زیادی برای اعدام دارند. حمله کارآمد نیاز به نیروی محاسباتی زیادی و زمان زیادی برای انجام محاسبات دارد.  بنابراین، این حمله ممکن است اما بی فایده است زیرا هزینه های آن بسیار زیاد است.
امکانات معدن فرقی نمی کند که چه مقدار پول در کیف پول داشته باشید. آنچه مهم است این است که از قدرت محاسباتی بزرگی برای حل معماها و تشکیل بلوک های جدید استفاده کنید. بنابراین، دارندگان مبالغ هنگفت وظیفه تصمیم گیری برای کل شبکه را ندارند.

حتما بخوانید  آموزش خرید و فروش کرو دائو توکن (CRV)به صورت اتوماتیک با کافه ارز

آیا نقصی در الگوریتم اجماع PoW وجود دارد؟

مضرات اصلی هزینه های کلان، “بی فایده بودن” محاسبات و حمله 51٪ است.
مخارج عظیم معدنکاری برای اجرای الگوریتم های در اثبات کار پیچیده به سخت افزار کاملاً رایانه ای نیاز دارد. هزینه ها غیرقابل کنترل هستند معدن فقط برای استخرهای معدن ویژه در دسترس است. این دستگاه های تخصصی برای اجرای هزینه های زیاد، مقدار زیادی انرژی مصرف می کنند. هزینه های بزرگ تمرکز سیستم را از مزیت آن تهدید می کند. در مورد بیت کوین به راحتی قابل مشاهده است.

به این مقاله امتیاز دهید

پاسخ

لطفا نظر خود را وارد کنید
لطفا نام خود را اینجا وارد کنید