پروتکل اجماع استلار شبکه پای چیست؟

شبکه پی" پروتکل انطباق ستارگان موضوعی بوده است که بسیاری از نشریات در گذشته به آن پرداخته‌اند. با این حال، آیا هنوز بسیاری از افراد، با وجود اینکه چندین پیشگام آن را به عنوان مکانیسم اجماع بلاکچین پروتکل می‌دانند، درک درستی از معنای واقعی آن دارند؟ پاسخ کوتاه این است که شبکه پی آی سیستم اجماع جدیدی را برای خود اجرا نمی‌کند. 

بلاکچین آن از یک نسخه اقتباس‌شده از پروتکل اجماع استلار (SCP) استفاده می‌کند که بر اساس یک مدل رسماً تعریف‌شده به نام توافق‌نامه فدرال بیزانس (FBA)پاسخ طولانی‌تر و مهم‌تر در نحوه‌ی عملکرد SCP، تفاوت آن با اثبات کار و اثبات سهام و نحوه‌ی اصلاح آن توسط شبکه‌ی Pi برای پشتیبانی از یک شبکه‌ی هویت‌محور و مبتنی بر موبایل نهفته است.

این مقاله، این فناوری را از اصول اولیه توضیح می‌دهد. تمرکز آن بر چگونگی دستیابی به اجماع، ضمانت‌های SCP و تفاوت پیاده‌سازی شبکه Pi با طرح اولیه استلار است. مثل همیشه، هدف شفاف‌سازی سازوکار است، نه ترویج نتایج یا گمانه‌زنی در مورد اهمیت آن برای ... بلاکچین پای در سال ۲۰۲۶ و فراتر.

مبانی پروتکل اجماع ستاره‌ای و توافق‌نامه بیزانس فدرال

همانطور که قبلاً مشخص کردیم، مکانیسم اجماع شبکه Pi مبتنی بر SCP بلاکچین Stellar است که در سال ۲۰۱۵ معرفی شد. SCP توسط دانشمند کامپیوتر استنفورد طراحی شده است. دیوید مازیِرِس و پیاده سازی شده روی ستارگان شبکه. SCP به جای تکیه بر استخراج یا سهام اقتصادی، از توافقی بین گره‌ها استفاده می‌کند که صریحاً مشخص می‌کند به چه کسی اعتماد دارند.

هسته اصلی SCP، FBA است. سیستم‌های سنتی تحمل خطای بیزانسی، مانند PBFT، لیست ثابتی از اعتبارسنج‌ها را فرض می‌کنند. این فرض، باز بودن را محدود کرده و مشارکت جهانی را دشوار می‌کند. FBA الزام عضویت ثابت را حذف می‌کند. هر گره به‌طور مستقل برش‌های حد نصاب خود را انتخاب می‌کند که زیرمجموعه‌هایی از گره‌های دیگری هستند که برای رسیدن به توافق کافی می‌داند. حد نصاب مجموعه‌ای از گره‌ها است که در آن هر عضو حداقل یک برش حد نصاب دارد که به‌طور کامل در آن مجموعه قرار دارد. 

اجماع زمانی پدیدار می‌شود که این برش‌ها به اندازه کافی همپوشانی داشته باشند تا حد نصاب‌ها را تشکیل دهند. ایمنی به تقاطع حد نصاب‌ها بستگی دارد، به این معنی که هر دو حد نصاب باید حداقل یک گره صادق را به اشتراک بگذارند. زنده بودن به توانایی شبکه در تشکیل حد نصاب‌ها حتی در صورت عدم موفقیت برخی از گره‌ها بستگی دارد.

این مدل امکان مشارکت آزاد را فراهم می‌کند و در عین حال خطاهای بیزانسی را نیز تحمل می‌کند. در عمل، SCP می‌تواند رفتار خطای دلخواه را تا زمانی که تقاطع حد نصاب پس از حذف گره‌های معیوب برقرار باشد، مدیریت کند.

اصول اساسی FBA و SCP

توافق‌نامه بیزانس فدرال، تحمل خطای بیزانس کلاسیک را بدون فرض یک مجموعه اعتبارسنج ثابت، تعمیم می‌دهد. هر گره اعتماد را به صورت محلی تعریف می‌کند، نه اینکه آن را از یک قانون جهانی به ارث ببرد.

اول است برش حد نصابگره‌ها خودشان تصمیم می‌گیرند که به کدام گره‌های دیگر تکیه کنند. این برش‌ها در سراسر شبکه یکسان نیستند. آن‌ها نشان‌دهنده اعتماد اجتماعی، سازمانی یا عملیاتی هستند.

پروژه‌های امیدبخش را کشف کنید...

پروژه‌های نویدبخش ...

(تبلیغات)

ادامه مقاله...

دوم این است تقاطع حد نصاببرای ایمن بودن پروتکل، تمام حد نصاب‌هایی که می‌توانند تشکیل شوند باید با هم تلاقی داشته باشند، حتی پس از حذف گره‌های معیوب. اگر این تلاقی با شکست مواجه شود، شبکه با خطر تصمیمات متناقض مواجه می‌شود.

سوم این است مفهوم گره‌های سالم و آلودهگره‌های سالم، گره‌هایی هستند که پس از حذف گره‌های معیوب، همچنان می‌توانند به درستی کار کنند. گره‌های آلوده از نظر فنی درستکار هستند اما برای پیشرفت به گره‌های معیوب وابسته‌اند و بنابراین قابلیت حیات خود را از دست می‌دهند.

چهارم این است مجموعه‌های غیرضروریمدل رسمی SCP مجموعه‌هایی از گره‌ها را تعریف می‌کند که می‌توانند ضمن حفظ تقاطع حد نصاب و در دسترس بودن، حذف شوند. این امر به پروتکل اجازه می‌دهد تا بدون یک آستانه عددی سخت، به طور دقیق در مورد تحمل شکست استدلال کند.

این ویژگی‌ها در کنار هم، چیزی را به SCP می‌دهند که طراحان آن آن را ایمنی بهینه می‌نامند. توافق، هر زمان که از نظر تئوری تحت شرایط شبکه ناهمزمان امکان‌پذیر باشد، تضمین می‌شود.

چگونه SCP به اجماع می‌رسد

SCP برای هر اسلات در دو مرحله مجزا به توافق می‌رسد، که در آن هر اسلات نشان دهنده یک بلوک یا مجموعه تراکنش است.

مرحله نامزدی، یک مقدار کاندید را انتخاب می‌کند. گره‌ها مجموعه تراکنش‌ها را با استفاده از رأی‌گیری فدرال نامزد می‌کنند. برای جلوگیری از هرج و مرج، نامزدها با استفاده از توابع هش رمزنگاری اولویت‌بندی می‌شوند. با گذشت زمان، گره‌های دست‌نخورده به یک مقدار مرکب یکسان، معمولاً اتحادیه‌ای از تراکنش‌های معتبر، همگرا می‌شوند.

پس از همگرایی نامزدی، پروتکل به مرحله رأی‌گیری منتقل می‌شود. در اینجا، گره‌ها به برگه‌های رأی که ​​به عنوان یک شمارنده و یک مقدار تعریف شده‌اند، رأی می‌دهند. اگر پیشرفت متوقف شود، شمارنده افزایش می‌یابد. گره‌ها مراحل آماده‌سازی، ثبت نهایی و خارجی‌سازی را طی می‌کنند. یک مقدار زمانی خارجی‌سازی می‌شود که یک حد نصاب آن را تأیید کند و تصمیم نهایی شود.

همه پیام‌ها با کلیدهای رمزنگاری امضا می‌شوند. توابع هش هم برای اولویت‌بندی و هم برای ترکیب مقادیر استفاده می‌شوند. این مکانیسم‌ها از جعل و حملات تکرار جلوگیری می‌کنند.

در شبکه‌های تولید، SCP معمولاً ظرف ۳ تا ۵ ثانیه به قطعیت می‌رسد. هیچ پنجره تسویه احتمالی، مانند اثبات کار، وجود ندارد. هنگامی که یک مقدار خارجی می‌شود، بدون نقض تقاطع حد نصاب، نمی‌توان آن را معکوس کرد.

مقایسه با سایر سازوکارهای اجماع

SCP اساساً با اثبات کار و اثبات سهام متفاوت است.

اثبات کار به قدرت محاسباتی متکی است و فرض می‌کند که اکثریت قدرت هش، درست است. قطعیت، احتمالی است و مصرف انرژی بالایی دارد.

اثبات سهام متکی بر منافع اقتصادی است. توافق به فرضیاتی در مورد رفتار منطقی و توزیع سرمایه بستگی دارد.

در مقابل، SCP به روابط اعتماد صریح متکی است. انرژی مصرف نمی‌کند و نفوذ را بر اساس اندازه سهام نمی‌سنجد. تحمل خطا به جای مالکیت توکن، توسط ساختار حد نصاب تعیین می‌شود. این امر SCP را برای شبکه‌هایی که تأخیر کم و قطعیت قابل پیش‌بینی را در اولویت قرار می‌دهند، مناسب می‌کند.

چگونه شبکه Pi با SCP سازگار می‌شود

شبکه پای (Pi Network) پروتکل اجماع جدیدی اختراع نکرده است. این شبکه SCP را طوری تنظیم می‌کند که به جای گروه کوچکی از اعتبارسنج‌های نهادی، از جمعیت بزرگی از کاربران شخصی پشتیبانی کند. این پروژه بر اساس کد منبع باز استلار (Stellar) ساخته شده و در عین حال نحوه ایجاد اعتماد و پاداش مشارکت را اصلاح می‌کند.

قابل مشاهده‌ترین تغییر، استفاده از حلقه‌های امنیتی است. کاربران تشویق می‌شوند که سه تا پنج مخاطب مورد اعتماد اضافه کنند. این حلقه‌ها در یک نمودار اعتماد جهانی جمع می‌شوند. گره‌ها از این نمودار برای اطلاع‌رسانی در مورد پیکربندی برش حد نصاب خود استفاده می‌کنند.

هدف این است که اعتماد به جای نهادها، در روابط واقعی انسانی ریشه بدواند. تأیید هویت از طریق فرآیندهای «مشتری‌ات را بشناس» به کاهش حملات سیبیل کمک می‌کند. در این مدل، اعتماد از افراد تأیید شده و از طریق ارتباطات اجتماعی جریان می‌یابد.

شبکه پای همچنین نقش‌های متعددی را برای شرکت‌کنندگان تعریف می‌کند. پیشگامان، کاربران عادی برنامه هستند که روزانه وارد سیستم می‌شوند. مشارکت‌کنندگان با اضافه کردن مخاطبین، نمودار اعتماد را تقویت می‌کنند. سفیران، کاربران جدید را جذب می‌کنند. گره‌ها نرم‌افزار SCP را روی دسکتاپ یا لپ‌تاپ اجرا می‌کنند و مستقیماً در اجماع شرکت می‌کنند. برخی از گره‌ها با پورت‌های باز و دسترسی بالاتر کار می‌کنند و نفوذ خود را در تشکیل حد نصاب افزایش می‌دهند.

استخراج در شبکه پای، استخراج به معنای اثبات کار نیست. این یک فرآیند توزیع برنامه‌ریزی‌شده است که توسط SCP هماهنگ می‌شود. پاداش‌ها بر اساس نقش، فعالیت، زمان فعالیت و مشارکت‌های اعتماد اختصاص داده می‌شوند. هیچ استخر استخراجی و هیچ محاسبه رقابتی وجود ندارد.

پردازش تراکنش و عملکرد

تراکنش‌ها در شبکه پای از طریق برنامه‌های تلفن همراه ارسال و به گره‌ها ارسال می‌شوند. گره‌ها قبل از قرار دادن تراکنش‌ها در مجموعه‌های نامزدی، امضاها و تاریخچه تراکنش‌ها را اعتبارسنجی می‌کنند.

پیام‌های اجماع سبک هستند و از طریق شبکه استاندارد تبادل می‌شوند. بلوک‌ها تقریباً هر پنج ثانیه تولید می‌شوند. اهداف اولیه شبکه، بسته به مشارکت گره‌ها و سربار پیام، از صدها تا هزاران تراکنش در ثانیه متغیر بوده است.

کارمزد تراکنش‌ها در درجه اول به عنوان یک مکانیسم اولویت‌بندی عمل می‌کند تا یک منبع درآمد. کارایی این پروتکل از عدم نیاز به استخراج و اندازه کوچک پیام‌های مورد نیاز برای رأی‌گیری فدرال ناشی می‌شود.

دارایی‌ها و ضمانت‌های امنیتی

از دیدگاه فنی، شبکه Pi تضمین‌های امنیتی اصلی SCP را به ارث می‌برد. این موارد شامل قطعیت قطعی، مقاومت در برابر خطاهای بیزانسی تحت تقاطع حد نصاب و یکپارچگی رمزنگاری پیام‌ها می‌شود.

لایه اجتماعی اضافی، بده‌بستان‌های جدیدی را معرفی می‌کند. حلقه‌های امنیتی و فرآیندهای KYC می‌توانند شیوع حساب‌های جعلی را کاهش دهند، اما همچنین وابستگی‌هایی به سیستم‌های تأیید و ساختار نمودار اعتماد ایجاد می‌کنند. اگر اعتماد بیش از حد متمرکز شود یا اگر بسیاری از کاربران به مجموعه کوچکی از گره‌ها متکی باشند، تقاطع حد نصاب می‌تواند ضعیف شود.

خود SCP نیازی به اعتماد سراسری یا یکسان ندارد. امنیت آن به انتخاب‌های پیکربندی انجام شده توسط اپراتورهای گره بستگی دارد. این امر مسئولیت تشویق بخش‌های متنوع و متصل را بر عهده شبکه می‌گذارد.

محدودیت‌ها و انتقادات

چندین انتقاد از پیاده‌سازی اجماع شبکه Pi بر تمرکززدایی و مقیاس‌پذیری متمرکز است.

در مراحل اولیه، تعداد محدودی از گره‌های اصلی نقش مهمی در حفظ تقاطع حد نصاب ایفا کرده‌اند. این امر باعث ایجاد تصور کنترل مرکزی می‌شود، حتی اگر پروتکل زیربنایی از تمرکززدایی پشتیبانی کند.

مقیاس‌پذیری یکی دیگر از نگرانی‌ها است. با افزایش تعداد گره‌ها، پیچیدگی پیام افزایش می‌یابد. SCP در تولید روی استلار اثبات شده است، اما تأکید شبکه پای بر گره‌های دارای عملکرد انفرادی، باعث ایجاد تنوع در زمان فعالیت و اتصال می‌شود.

نتیجه

استفاده شبکه پای از پروتکل اجماع استلار، تلاشی برای اعمال یک مدل اجماع به خوبی مطالعه شده در یک بازار انبوه و محیط موبایل محور است. SCP از طریق توافق‌نامه فدرال بیزانس، قطعیت سریع، مصرف انرژی کم و تضمین‌های ایمنی رسمی را فراهم می‌کند. شبکه پای با گنجاندن اعتماد اجتماعی و تأیید هویت در تشکیل حد نصاب و توزیع پاداش، این چارچوب را گسترش می‌دهد.

نتیجه، سیستمی است که دسترسی و مشارکت انسانی را در اولویت قرار می‌دهد و در عین حال بر تحقیقات اجماعیِ تثبیت‌شده تکیه دارد. نقاط قوت و ضعف آن نه در رمزنگاریِ آزمایش‌نشده، بلکه در انتخاب‌های پیکربندی، مشوق‌های شبکه و نحوه‌ی مدیریت ریشه دارد. درک این سازوکارها برای ارزیابی شبکه‌ی پای بر اساس مبانی فنی و نه بر اساس گمانه‌زنی یا روایت‌های بازاریابی ضروری است.

منابع:

• گزارش رسمی PI 2021فعال کردن استخراج در تلفن‌های همراه
• پروتکل اجماع استلارمدل فدرال برای اجماع در سطح اینترنت
• وب‌سایت استلارمکانیسم اثبات توافق SCP
• ذهن نوظهورتوافق فدرال بیزانس چیست؟