الگوریتم اثبات کار چیست ؟ + راهنمای ویدیویی

الگوریتم اثبات کار چیست ؟ و چه کاربردی دارد : در سال 2009 بیت کوین یک روش ابتکاری برای استفاده از Proof of Work به عنوان یک الگوریتم اجماع برای اعتبار سنجی معاملات و پخش بلوک های جدید به بلاکچین استفاده کرد. سپس به طور گسترده ای گسترش یافت و الگوریتم اجماع در بسیاری از ارزهای رمزپایه مورد استفاده قرار گرفت.

الگوریتم اثبات کار چیست ؟ + راهنمای ویدیویی :

الگوریتم اثبات کار  چگونه کار می کند؟

به طور خلاصه ، جستجوگران شبکه برای حل معماهای پیچیده ریاضی با یکدیگر رقابت می کنند. حل این معما ها دشوار است اما بررسی راه حل صحیح آسان است. هنگامی که ماینر راه حلی برای معما پیدا کرد ، می تواند بلوک را به شبکه منتقل کند که در آن سایر ماینرها صحت راه حل را بررسی می کنند.

اثبات کار و اثبات سهام

بیایید مثالی بزنیم:

بیت کوین یک سیستم مبتنی بر بلاکچین است که با عملکرد جمعی گره های غیرمتمرکز حفظ می شود. برخی از این گره ها به عنوان miner شناخته می شوند و مسئول افزودن بلوک های جدید به زنجیره بلوک هستند. برای انجام این کار ، متصدیان باید سعی کنند یک عدد تصادفی معروف به nonce را حدس بزنند. این عدد هنگامی که با داده های ارائه شده در بلوک ترکیب شده و از یک تابع هش عبور می کند ، باید نتیجه ای مطابق با شرایط خاص ایجاد کند. به عنوان مثال ، هش با یافتن نتیجه تطبیق با چهار صفر شروع می شود ، گره های دیگر نتیجه را تأیید می کنند و گره استخراج کننده با پاداش بلوک پاداش می گیرد.

بنابراین ، بدون پیدا کردن یک Nonce معتبر ، اضافه کردن یک بلوک جدید به زنجیره اصلی غیرممکن است. که به نوبه خود منجر به حل یک بلاک خاص می شود (بلوک هش نامیده می شود). هر بلوک معتبر حاوی یک هش بلوک است که نمایانگر کار انجام شده توسط استخراج کننده است ، به همین دلیل به آن اثبات کار گفته می شود.

اثبات کار به محافظت از شبکه در برابر حملات مختلف کمک می کند. یک حمله موفق به قدرت محاسباتی زیادی و زمان زیادی برای انجام محاسبات نیاز دارد و بنابراین بی اثر خواهد بود زیرا هزینه انجام شده بیشتر از پاداشهایی است که احتمالاً هنگام حمله به شبکه به دست می آید.

یک مشکل اثبات کار این است که استخراج به کامپیوترهای گران قیمت احتیاج دارد که مقدار زیادی انرژی مصرف می کنند و در حالی که محاسبات پیچیده الگوریتم امنیت شبکه را تضمین می کنند ، این محاسبات دیگر نمی توانند استفاده شوند.

اگرچه اثبات کار ممکن است موثرترین راه حل نباشد ، اما همچنان یکی از محبوب ترین راه ها برای دستیابی به اتفاق نظر در بلاکچین است. در حال حاضر روش ها و رویکردهای جایگزینی وجود دارد که سعی در حل مشکلات دارند ، اما تنها با گذشت زمان می دانیم که کدام روش جانشین اثبات کار خواهد بود.

چگونه این الگوریتم در بلاکچین پیاده سازی می شود؟

استخراج کنندگان معما را حل می کنند ، یک بلاک جدید تشکیل می دهند و معاملات را تأیید می کنند.

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

اگر هر یک از معدنچیان بتواند معما را حل کند ، یک بلوک جدید تشکیل می شود. معاملات در این بلوک قرار می گیرند و تأیید شده تلقی می شوند.

اثبات کار معمولاً در کجا انجام می شود؟

Proof of Work در بسیاری از ارزهای رمزپایه استفاده می شود.

و مشهورترین برنامه اثبات کار بیت کوین است. این بیت کوین بود که زمینه ساز این نوع اجماع شد. پازل سیستم “hashcash” است. این الگوریتم امکان تغییر پیچیدگی پازل را بر اساس قدرت کلی شبکه فراهم می کند. متوسط ​​زمان تشکیل جرم 10 دقیقه است. ارزهای رمزپایه مبتنی بر بیت کوین ، مانند Litecoin ، سیستم مشابهی دارند.

پروژه بزرگ دیگری که از Proof of Work استفاده می کند ، Ethereum است. با توجه به اینکه تقریباً از هر چهار پروژه سه پلتفرم Ethereum اجرا می شود ، به راحتی می توان گفت که اکثر برنامه های بلاکچین از مدل اجماع “اثبات کار” استفاده می کنند.

چرا در وهله اول از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می کنیم؟

مهمترین مزایای آن مبارزه با حملات DoS و تأثیر کم توانایی در استخراج است.

دفاع در برابر حملات DoS. سیستم اثبات کار محدودیت هایی را در عملکردهای شبکه اعمال می کند. و برای اجرای آن به تلاش های زیادی نیاز دارد. یک حمله موثر به قدرت محاسباتی زیادی و زمان زیادی برای انجام محاسبات نیاز دارد. بنابراین ، حمله ممکن است اما تا حدودی بی فایده است زیرا هزینه ها بسیار زیاد است.

قابلیت های استخراج مهم نیست که چقدر پول در کیف پول خود دارید. آنچه مهم است داشتن قدرت محاسباتی زیاد برای حل معماها و تشکیل بلوک های جدید است. بنابراین ، افرادی که مبالغ هنگفتی پول دارند مسئولیت تصمیم گیری برای کل شبکه را ندارند.

آیا در الگوریتم توافق اثبات کار نقصی وجود دارد؟

هزینه های بزرگ . استخراج برای اجرای الگوریتم های پیچیده به رایانه های کاملاً تخصصی نیاز دارد. هزینه ها آنقدر زیاد شده است که استخراج معادن فقط در اختیار گروه های خصوصی استخراج معادن است. این ماشین های تخصصی مقادیر زیادی انرژی برای کار مصرف می کنند که باعث افزایش هزینه ها می شود. هزینه های قابل توجه تمرکز سیستم را تهدید می کند. مشاهده این مورد در مورد بیت کوین آسان است.

“بی فایده بودن” حساب ها . ماینرها کارهای زیادی برای تولید بلوک انجام می دهند و انرژی زیادی را نیز مصرف می کنند. با این حال ، محاسبات آنها در هیچ جای دیگری قابل اجرا نیست. آنها امنیت شبکه را تضمین می کنند اما این امر نمی تواند در تجارت ، علوم یا سایر زمینه ها اعمال شود.

حمله 51٪ چیست؟

حمله 51 درصدی یا حمله اکثریت ، وضعیتی است که در آن کاربر یا گروهی از کاربران اکثریت قدرت استخراج را کنترل می کنند.

جایی که مهاجمان قدرت کافی برای کنترل بیشتر رویدادهای شبکه را بدست می آورند.

آنها می توانند تولید بلوک های جدید را به انحصار خود درآورند و جوایز دریافت کنند زیرا قادر به جلوگیری از تکمیل بلوک توسط سایر استخراج کنندگان هستند.

آنها همچنین می توانند معاملات را معکوس کنند.

بیایید فرض کنیم که آلیس با استفاده از بلاکچین مقداری پول برای باب ارسال کرده است. آلیس در موقعیت حمله 51 درصدی شرکت می کند ، در حالی که باب چنین نیست. این معامله در بلوک قرار می گیرد. اما مهاجمان اجازه انتقال وجوه را نمی دهند. شکاف در زنجیره رخ می دهد.

علاوه بر این ، معدنچیان به یکی از محصولات برش پیوستند. از آنجا که آنها بیشتر قدرت حساب را دارند ، زنجیره آنها بلوک های بیشتری دارد.

در شبکه ، شاخه ای که بیشترین دوام را دارد همان چیزی است که باقی می ماند و کوتاه ترین آن رد می شود. بنابراین معامله بین آلیس و باب انجام نمی شود. و باب مزدی دریافت نمی کند.

با پیروی از این مراحل ، مهاجمان می توانند معاملات را معکوس کنند.

حمله 51 درصدی گزینه سودآوری نیست. این نیاز به مقدار زیادی از انرژی استخراج دارد. هنگامی که این شبکه در معرض دید عموم قرار گرفت ، شبکه به خطر افتاده تلقی می شود که منجر به خاموش شدن کاربران می شود. این در نهایت منجر به افت قیمت ارزهای رمزپایه خواهد شد. بنابراین پول ارزش خود را از دست می دهد.