الگوریتم اجماع چیست؟

الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) در ارزهای دیجیتال یک روش است که برای تضمین اتفاق نظر و توافق بین شرکت‌کنندگان در شبکه‌های بلاکچین استفاده می‌شود. این الگوریتم‌ها به شبکه ارزهای دیجیتال کمک می‌کنند تا بتوانند تراکنش‌ها را بصورت متقابل تأیید کرده و سوابق تراکنش‌ها را به صورت پایدار و قابل اعتماد در بلاکچین ثبت کنند. یکی از الگوریتم‌های اجماع معروف در ارزهای دیجیتال، الگوریتم Proof-of-Work (PoW) است که در بیتکوین استفاده می‌شود. در این الگوریتم، شرکت‌کنندگان یا ماینرها با حل یک مسئله ریاضی پیچیده به نام "پروسه‌ی استخراج" (Mining) سعی می‌کنند نسخه‌ای جدید از بلاک را به زنجیره بلاکچین اضافه کنند. ماینری که اولین نسخه صحیح از بلاک را پیدا می‌کند، برای این عملیات پاداشی دریافت می‌کند. الگوریتم Proof-of-Stake (PoS) نیز در برخی از ارزهای دیجیتال، مانند اتریوم (Ethereum)، استفاده می‌شود. در این الگوریتم، شرکت‌کنندگان بر اساس تعداد و مقدار واحدهایی که در اختیار دارند، انتخاب می‌شوند. در این حالت، مالکان ارزها (نه ماینرها) حق انتخاب بلاک بعدی و تأیید تراکنش‌ها را دارند.

الگوریتم اجماع چیست؟

الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) در شبکه‌های بلاکچین، یک مکانیزم است که شرکت‌کنندگان در شبکه را به توافق و اجماع بر سر حالت شبکه و تراکنش‌ها می‌رساند. هدف اصلی این الگوریتم‌ها، تضمین صحت و یکپارچگی داده‌ها در بلاکچین است.الگوریتم اجماع معمولاً در مراحل اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره بلاکچین و تأیید صحت تراکنش‌ها بکار می‌رود. وقتی یک شرکت‌کننده جدید می‌خواهد بلاک جدیدی را به زنجیره بلاکچین اضافه کند، نیاز دارد تا از سایر شرکت‌کنندگان در شبکه (نودها) تأییدی دریافت کند که بلاک جدید اعتبار دارد.
نوع الگوریتم اجماع ممکن است بسته به شبکه و ارز دیجیتال مورد استفاده متفاوت باشد. در زیر، به برخی از انواع رایج الگوریتم‌های اجماع اشاره می‌کنم:
1. Proof-of-Work (PoW): این الگوریتم در بیتکوین استفاده می‌شود. شرکت‌کنندگان با حل یک مسئله ریاضی پیچیده (معما) به نام استخراج (Mining)، سعی می‌کنند بلاک جدید را اضافه کنند. این مسئله ریاضی بسیار سخت است اما اثبات آن بسیار آسان است. ماینری که اولین اثبات صحیح را پیدا کند، بلاک جدید را اضافه می‌کند و پاداشی دریافت می‌کند.
2. Proof-of-Stake (PoS): در این الگوریتم، انتخاب بلاک بعدی و تأیید تراکنش‌ها بر اساس مالکیت واحدهای ارزی است که شرکت‌کنندگان در اختیار دارند. بنابراین، کسانی که مقدار بیشتری از ارز را دارند، احتمال بالاتری برای انتخاب بلاک دارند.
3. Delegated Proof-of-Stake (DPoS): در این الگوریتم، مالکان واحدهای ارزی به شکل مجموعه‌ای از شرکت‌کنندگان (شبکه انتخاب شده) تبدیل می‌شوند. این شرکت‌کنندگان با تصمیم‌گیری در مورد بلاک‌های جدید و تأیید تراکنش‌ها، به تضمین اجماع می‌پردازند.
4. Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT): این الگوریتم برای شبکه‌هایی با تعداد کمی شرکت‌کننده استفاده می‌شود. در این الگوریتم، اجماع توسط یک تعدادی شرکت‌کننده انجام می‌شود و بر اساس آرایش اکثریت، تصمیمات اتخاذ می‌شوند.
این الگوریتم‌ها فقط برخی از الگوریتم‌های اجماع رایج در ارزهای دیجیتال هستند و الگوریتم‌های دیگری نیز وجود دارند. انتخاب الگوریتم اجماع به عوامل مختلفی اعمال می‌شود، از جمله هدف ارز دیجیتال، سرعت تراکنش، امنیت و قابلیت مقیاس‌پذیری.

ویژگی های الگوریتم های اجماع:

الگوریتم‌های اجماع در شبکه‌های بلاکچین، ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که به تضمین اجماع و صحت داده‌ها در شبکه کمک می‌کنند. در زیر، به برخی از ویژگی‌های مهم الگوریتم‌های اجماع اشاره می‌کنم:
1. امنیت: یکی از ویژگی‌های اصلی الگوریتم‌های اجماع در شبکه‌های بلاکچین، امنیت است. این الگوریتم‌ها باید بتوانند از حملات مختلفی مانند حملات ۵۱٪ (۵۱% Attack)، حملات مردودساز (Sybil Attack) و حملات تقلبی (Double Spending) محافظت کنند.
2. توافق و اجماع: الگوریتم اجماع باید بتواند توافق و اجماع بین تمام شرکت‌کنندگان در شبکه را ایجاد کند. این به معنای تأیید و توافق بر روی حالت شبکه، تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره بلاکچین است.
3. انصاف و عدالت: الگوریتم‌های اجماع باید به طور عادلانه و متوازن، اجازه دهند که شرکت‌کنندگان در شبکه در فعالیت‌های اجماعی و مشارکت در تولید بلاک‌ها مشارکت کنند. بنابراین، هیچ شخص یا گروهی نباید بتواند به طور غیرعادلانه مزایای بیشتری را دریافت کند.
4. قابلیت مقیاس‌پذیری: الگوریتم‌های اجماع باید قابلیت مقیاس‌پذیری را داشته باشند، به این معنی که بتوانند با افزایش تعداد شرکت‌کنندگان و تراکنش‌ها در شبکه، به طور مؤثر و کارآمد عمل کنند.
5. کارایی: الگوریتم های اجماع باید عملکرد کارایی بالا را داشته باشند، به معنای اینکه بتوانند با تاخیر کم و برای تعداد بزرگی از تراکنش‌ها به توافق برسند و بلاک‌های جدید را ایجاد کنند.
6. انتخاب شرکت‌کنندگان: برخی الگوریتم‌های اجماع، مکانیزمی برای انتخاب شرکت‌کنندگان در ایجاد بلاک‌ها و تأیید تراکنش‌ها دارند. این مکانیزم معمولاً بر اساس معیارهایی مانند مالکیت ارز، قدرت محاسباتی و یا تعیین شده توسط سیستم است.
این ویژگی‌ها بسته به نوع الگوریتم اجماع ممکن است متفاوت باشند. هر الگوریتم اجماع با توجه به نیازهای خاص شبکه و ارز دیجیتال، مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد.

نتیجه گیری:
در نتیجه، الگوریتم اجماع یکی از عناصر بسیار مهم در شبکه‌های بلاکچین و ارزهای دیجیتال است. ویژگی‌های اصلی الگوریتم اجماع شامل امنیت، توافق و اجماع، انصاف و عدالت، قابلیت مقیاس‌پذیری و کارایی می‌باشند. امنیت الگوریتم اجماع مهمترین ویژگی است که باید از حملات مختلف محافظت کند و اطمینان حاصل کند که داده‌ها در بلاکچین قابل اعتماد و بدون تغییر باقی می‌مانند. توافق و اجماع در الگوریتم اجماع به شرکت‌کنندگان در شبکه امکان می‌دهد که به یک توافق مشترک درباره حالت شبکه و تراکنش‌ها برسند. این توافق و اجماع به طور مشترک توسط شرکت‌کنندگان ایجاد می‌شود و باعث تأیید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره بلاکچین می‌شود. انصاف و عدالت در الگوریتم اجماع به این معنی است که هیچ شخص یا گروهی نباید بتواند به طور غیرعادلانه از مزایای بیشتری بهره‌مند شود. هر شرکت‌کننده برابری در فرصت‌ها و مشارکت در فعالیت‌های اجماعی باید داشته باشد.