الگوریتم اثبات اعتبار (PoA) چیست و چه اهمیتی دارد؟

مکانیسم‌های اجماع، بخش جدایی‌ناپذیری از عملکرد فناوری بلاک‌چین است. الگوریتم‌های اجماع محبوب مانند اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) به عنوان اجماع‌های مشهور در جامعه متخصصان بلاک‌چین شناخته شده‌اند. آنچه جالب است این است که الگوریتم‌های اجماع جدید مانند اثبات اعتبار، که در ادامه شرح داده می‌شود، نشان می‌دهند که اثبات کار و اثبات سهام تنها یک آغاز هستند. بسیاری از الگوریتم‌های اجماع جدید، به عنوان پیشرفت‌های مهم در آینده بلاک‌چین معرفی شده‌اند.

الگوریتم اثبات اعتبار یکی از جدیدترین الگوریتم‌های اجماع است که به دلیل ارائه بازده انرژی بهتر نسبت به اثبات سهام شناخته شده است. این الگوریتم محدودیت مصرف منابع محاسباتی را از بین می‌برد و بهترین عملکرد را در مقایسه با سایر الگوریتم‌های اجماع فراهم می‌کند.

اثبات اعتبار به چه معناست؟

برای درک بهتر اجماع اثبات اعتبار، ابتدا باید الگوریتم آن را متوجه شوید. اثبات اعتبار (Proof of Authority) که به صورت مخفف PoA خوانده می‌شود، یک الگوریتم اجماع است که به‌صورت موثر برای بهبود بلاک‌چین‌های خصوصی عمل می‌کند. این اصطلاح در سال ۲۰۱۷ توسط یکی از بنیان‌گذاران اتریوم، گوین وود (Gavin Wood)، معرفی شد. 

ویژگی مهم اثبات اعتبار چیست که آن را از سایر الگوریتم‌های اجماع متمایز می‌کند؟ پاسخ به “چگونگی کار اثبات اعتبار” به این موضوع ارتباط دارد که اعتبارسنج‌ها باید امتیاز ایجاد بلاک‌های جدید را از طریق یک فرآیند ارزیابی دقیق بدست آورند.

بنابراین، این الگوریتم می‌تواند تضمین کند که ماشین‌های اعتبارسنج مورد اعتماد، قادر به حفاظت از شبکه‌های بلاک‌چین PoA باشند. شرکت‌کنندگان در سیستم به‌عنوان گردانندگان از پیش‌تایید شده، مسئول بررسی بلوک‌ها و تراکنش‌ها در شبکه بلاک‌چین هستند. 

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم بلاک‌چین اثبات اعتبار، اطمینان از مقیاس‌پذیری بهتر است. این مدل می‌تواند بهبود مقیاس‌پذیری را فراهم کند، زیرا از تعداد محدودی از اعتبارسنج بلاک استفاده می‌کند. یکی از نمونه‌های مشهور بلاک‌چین‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند، بلاک‌چین وی‌چین یا VET است.

مفهوم مقیاس پذیری در بلاکچین

اجماع اثبات اعتبار چگونه کار می‌کند؟

اثبات اعتبار جایگزین کارآمدتری برای مکانیسم‌های اثبات سهام و اثبات کار در بخش انرژی است زیرا به منابع محاسباتی کمتری نیاز دارد.

برخلاف اثبات سهام که اعتباردهنده‌ها به‌طور تصادفی بر اساس میزان سهم استیک‌شده انتخاب می‌شوند، اثبات اعتبار یک اجماع مبتنی بر شهرت است. این بدان معناست که اعتبار دهندگان (مقامات) به جای قرار دادن رمز یا سکه اصلی شبکه، اعتبار و هویت خود را در شبکه به خطر می‌اندازند.

به بیان ساده، در حالی که شرکت‌کنندگان شبکه PoS و PoW می‌توانند کاملاً بدون مجوز و ناشناس باشند، شبکه‌های PoA نیاز دارند که هویت هر نود (Node) برای کل شبکه شناخته شده و قابل تأیید باشد. شهرت نودها اساساً به هویت واقعی آن‌ها گره خورده است.

شبکه‌هایی که بر اساس الگوریتم اثبات اعتبار بنا شده‌اند، پس از انجام اعتبارسنجی‌های خود به‌طور خودکار فعال می‌شوند. برای اعتبارسنجی، نیازی به نظارت مداوم بر روی نود‌های اعتبارسنجی نیست. با این حال، نرم‌افزار باید برای قراردادن تراکنش‌ها در بلاک‌ها اجرا شود.

نود‌های اعتبارسنجی مانند مکانیسم انتخاب تصادفی اثبات سهام به‌صورت تصادفی انتخاب می‌شوند، با این تفاوت که بیش از یک اعتباردهنده نمی‌تواند انتخاب شود. از بین نود‌های انتخاب شده، یک نود رهبر برای انجام اعتبارسنجی بلاک‌ها و ایجاد بلاک جدید انتخاب می‌شود. 

نود رهبر تنها می‌تواند یک بلاک را در هر دور اعتبارسنجی خود امضا کند. سایر نود‌های اعتبارسنجی انتخاب شده، اعتبار بلاک امضاشده را تأیید و سپس بلاک را به بلاک‌چین اضافه می‌کنند.

مستر نود چیست؟

در هر بازه زمانی، نقش رهبر، به نود اعتبارسنجی بعدی از لیست نود‌های اعتبارسنجی منتقل می‌شود. الگوریتم اثبات اعتبار به هر نود اعتبارسنجی انتخاب شده امکان می‌دهد تا فرصت یکسانی برای تولید بلاک‌ها داشته باشد.

اگر نود رهبر نتواند یک بلاک جدید را در هر دور ایجاد کند، توسط سایر نود‌های صادق “غیرفعال” تشخیص داده می‌شود. یک نود غیرفعال پس از ایجاد یک بلاک جدید، “فعال” در نظر گرفته می‌شود.

اگر نود اعتبارسنجی، یک تراکنش مخرب یا متقلبانه را پردازش کند، می‌توان آن را ممنوع کرد یا از لیست نود‌های اعتبارسنجی حذف کرد که منجر به آسیب رساندن به شهرت این نود می‌شود. همچنین ممکن است اعتبارسنج‌ها بخشی یا کلی از سرمایه‌گذاری خود را از دست بدهند.

اعتبارسنج‌ها انگیزه‌ فراوانی برای حفظ موقعیتی که کسب کرده‌اند، دارند. برای جلوگیری از خراب کردن شهرت و از دست دادن سرمایه‌ خود، اعتبارسنجی‌ها دارای انگیزه‌ای هستند تا روند معامله صادقانه را حفظ کنند. بنابراین، بیشتر آن‌ها بسیار مواظب هستند تا قوانین را رعایت کنند.

مزایای الگوریتم اثبات اعتبار

حال که با الگوریتم اثبات اعتبار آشنا شدید، بهتر است که مزایای استفاده از آن را بشناسید تا متوجه شوید که چرا این‌چنین بر سر زبان‌ها افتاده است.

کارآیی: اثبات اعتبار بسیار کارآمد است، زیرا نیازی به فرآیند استخراج انرژی‌مصرفی که در اثبات کار دیده می‌شود یا سرمایه‌گذاری گسترده در اثبات سهام ندارد. این باعث می‌شود که به عنوان گزینه‌ای بهینه و همچنین دوست‌دار محیط‌زیست معرفی شود.

سرعت: تراکنش‌های شبکه‌های PoA به دلیل مجموعه‌ای از اعتباردهندگان پیش‌تعریف شده و فرآیند سریع اعتبارسنجی آن‌ها، سریع و با تاخیر کمی هستند.

امنیت: شهرت و هویت اعتباردهندگان باعث مقاومت شبکه‌های اثبات اعتبار در برابر حملات و فعالیت‌های بدخواهانه دیگر می‌شود. اعتباردهندگان علاقه‌ای در حفظ صداقت شبکه دارند.

حاکمیت: شبکه‌های PoA اغلب در بلاکچین‌های خصوصی یا ائتلافی استفاده می‌شوند که حکومت آن‌ها بسیار حیاتی است. اعتباردهندگان می‌توانند بر اساس نیازهای شبکه تصمیماتی را به‌صورت مشترک بگیرند.

قابلیت مقیاس‌پذیری: شبکه‌های اثبات اعتبار می‌توانند به‌طور کارآمد مقیاس‌پذیر باشند، زیرا تعداد اعتباردهندگان به محدودیت منابع مشاهده‌شده در اثبات کار یا اثبات سهام وابسته نیست.

توکن سوزی چیست؟

معایب الگوریتم اثبات اعتبار

این الگوریتم نیز مانند سایر اجماع‌ها، دارای معایبی است. اول از همه، اثبات اعتبار، تمرکزگرایی را به ارمغان می‌آورد زیرا این اجماع برای تأیید تراکنش به اعتبارسنجی‌های از پیش تأیید شده متکی است.

تمرکزگرایی می‌تواند منجر به مسئولیت‌پذیری و شفافیت کمتر در شبکه شود، زیرا اعتبارسنج‌ها کنترل بیشتری بر بلاک‌چین خواهند داشت. علاوه بر این، متمرکزسازی می‌تواند شبکه را به روی آسیب‌پذیری‌های امنیتی آن باز کند.

یکی دیگر از محدودیت‌های قابل توجه الگوریتم اثبات اعتبار، مقاومت محدود در برابر سانسور است. اعتبارسنج‌ها می‌توانند تراکنش‌هایی را که می‌خواهند مسدود یا رد کنند، انتخاب کنند و در نتیجه از مشارکت برخی از طرف‌های خاص در شبکه بلاک‌چین جلوگیری کنند.

در عین حال، یک مثال اثبات اقتدار نیز نشان می‌دهد که چگونه می‌توان آن را از نظر مقیاس‌پذیری محدود کرد. اجماع PoA دارای تعداد محدودی اعتبارسنج است که در نتیجه تعداد تراکنش‌ها را محدود می‌کند و در نتیجه آن‌ها را برای شبکه‌های عمومی نامناسب می‌کند.

مقایسه اثبات اعتبار و اثبات سهام

یکی از بحث‌های رایج در حوزه ارزهای دیجیتال در مورد مقایسه اثبات اعتبار در مقابل اثبات سهام می‌چرخد. اثبات اعتبار و اثبات سهام هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند و در نتیجه آن‌ها در مقابل یکدیگر، رقابتی قوی را شکل می‌دهند.

به عنوان مثال، الگوریتم اثبات اعتبار می‌تواند توان لازم برای اجرای شبکه را با اعتبارسنجی آسان‌تر کاهش دهد. از سوی دیگر، اثبات سهام می‌تواند مزیت عدم تمرکز را فراهم کند، که می‌تواند مشارکت فردی را تشویق کند.

اثبات اعتبار از نظر استفاده از منابع، کارآمدتر از اثبات سهام عمل می‌کند. اعتبارسنج‌ها برای نگهداری شبکه به سخت افزار تخصصی نیاز ندارند. این الگوریتم همچنین مقاومت بهتری را در برابر حملات امنیتی نسبت به اجماع اثبات سهام یا اثبات کار تضمین می‌کند. به عنوان مثال، پاسخ به نحوه عملکرد اثبات اعتبار نشان می‌دهد که شبکه به اعتبارسنجی‌های از پیش تأیید شده متکی است. بنابراین، از نفوذ هر عامل مخربی برای تحمیل یک حمله ۵۱ درصدی مصون است.

تفاوت هاردفورک و سافت فورک

سخن پایانی

اثبات اعتبار به عنوان یک نوآوری مهم در دنیای بلاک‌چین، تحولی موشکافانه را در مکانیسم‌های اجماع ارائه داده است. این روش، یک راه حل کم مصرف، سریع و امن برای تأیید تراکنش‌ها فراهم می‌کند، به‌ویژه در محیط‌های بلاک‌چین خصوصی. 

در این مقاله سعی شد تا اطلاعات کافی را در مورد الگوریتم اثبات اعتبار و نحوه کارکرد آن ارائه دهیم. همچنین مزایا و معایب آن را برشمردیم و در انتها نیز یک مقایسه با اجماع اثبات سهام انجام دادیم.

سوالات متداول