عمومیبا توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد بلاکچین، این فناوری، در زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است. با این وجود، همراه با مزایا، بلاکچین با چالش‌هایی مانند سرعت کم و هزینه زیاد در انجام تراکنش‌ها مواجه است. دفتر کل توزیع‌شده هدرا هش‌گراف با هدف حل این معضل طراحی شده است. در این مقاله، به معرفی هدرا هش‌گراف، اهداف و ویژگی‌های این تکنولوژی می‌پردازیم. همچنین، تفاوت‌های مهم بین بلاکچین و هدرا هش‌گراف و دلایل محبوبیت کم این روش با وجود مزایای آن را نیز مورد بررسی قرار خواهیم داد. پس تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
بیشتر بخوانید: فناوری بلاک چین چیست؟
هدرا هش‌گراف (Hedera Hashgraph)، نسل جدید فناوری‌های دفتر کل توزیع شده محسوب می‌شود که با شعار بهبود نقایص بلاکچین وارد میدان شده است.
شبکه‌‌ی هدرا هش‌گراف با الگوریتم اجماع منحصربه‌فرد، مدعی جدی جایگزینی بلاکچین به‌شمار می‌رود. این پلتفرم ادعا می‌کند که می‌تواند پاسخگوی نیازهای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز با حجم تراکنش بسیار زیاد باشد.
هدرا هش‌گراف، توسط دکتر لیمون بیرد (Dr. Leemon Baird)، دانشمند ارشد پروژه و منس هارمون (Mance Harmon)، مدیر اجرایی با تجربه در حوزه فناوری ساخته شده است.
قبل از تاسیس هدرا هش‌گراف، دکتر بیرد بیش از ده سال تجربه در زمینه‌های مختلف علوم رایانه داشته و به عنوان پژوهشگر ارشد در یک مرکز آکادمی و تحقیقاتی فضای مجازی فعالیت کرده است. هارمون و بیرد در سال 2015 شرکت Swirlds را تاسیس کرده‌اند. در ۱۶ سپتامبر ۲۰۱۹، شورای حاکمیت هدرا، این شبکه را دردسترس عموم قرار داده است.
در هش‌گراف، برای به‌روز و یکسان نمودن دفترکل، به جای استفاده از بلاک‌ها و ماینرها از گراف هدایت شده غیرچرخشی (DAG) استفاده می‌شود. در این روش، با جلوگیری از اولویت‌بندی تراکنش‌ها و تعیین مهر زمانی، سرعت انجام تراکنش‌ها افزایش می‌یابد. این امر موجب جلب اعتماد و همکاری شرکت‌های بزرگی همچون ال‌جی (LG) و بوئینگ با این شبکه شده است.
برای انتقال ایمن اطلاعات بین نودهای شبکه، پروتکل گاسیپ (Gossip) نقش مهمی را ایفا می‌کند. در ادامه با مفهوم گاسیپ بیشتر آشنا خواهیم شد؛ پس با ما همراه باشید.
گاسیپ، نام روشی است که سیستم دفتر کل توزیع شده هش‌گراف برای انتقال داده‌های تراکنش‌ها از آن استفاده می‌کند. این روش، به هر نود شبکه اجازه می‌دهد تا اطلاعات را در قالب یک تراکنش جدید (که رویداد نامیده می‌شود) به نودهای دیگر بفرستد. هر نود، به صورت تصادفی چند نود همسایه را برای انتقال اطلاعات انتخاب می‌کند. نود دریافت کننده، رویداد را با یک داده دیگر که قبلا دریافت کرده است ترکیب می‌کند و آن را به نودهای همسایه خود می‌فرستد.
در این روش، دو هش از دو تراکنش آخر، نشان‌دهنده آخرین فعالیت‌های دو نود در جهت یکسان‌سازی اطلاعات خود هستند. بدین‌صورت با تکرار فرآیند گاسیپ و ترکیب اطلاعات، نودها به طور مداوم در حال ایجاد هش و همگام‌سازی تاریخچه‌ای مشترک از تراکنش‌ها و اطلاعات می‌باشند.
به‌این‌ترتیب داده‌ها قابل‌تغییر یا دستکاری نبوده و اجماع در شبکه حاصل می‌گردد.
توکن HBAR، ارز دیجیتال بومی شبکه هدرا هش‌گراف، به‌عنوان عنصر کلیدی این شبکه ظهور کرده است. تعداد ۵۰ میلیارد از این توکن تولید شده و به‌‌طور تدریجی در مدت ۱۵ سال عرضه خواهد شد.
HBAR برای هزینه‌های تراکنش و همچنین برای استفاده در فعالیت‌های مختلف این شبکه کاربرد دارد. به بیان دیگر، برای بهره‌مندی از امکانات شبکه هدراهشگراف، نیاز به استفاده از توکن HBAR می‌باشد. همچنین، سرمایه‌گذاران با سود حاصل از استیک HBAR می‌توانند درآمد کسب کنند.
دفتر کل توزیع شده هدرا هش‌گراف دارای مزایای قابل‌توجهی است که در ادامه برخی از آن‌ها را با هم بررسی خواهیم کرد.
هدرا هش‌گراف توانایی پردازش بیش از 3000 تراکنش در ثانیه را دارد. روش پروتکل گاسیپ در شبکه هدرا هش‌گراف باعث انتشار سریع تراکنش‌ها در کل شبکه می‌شود. این طراحی منجر به عدم روبه‌رو شدن با ترافیک شده و تراکنش‌ها در زمان و کارمزد کم نهایی می‌گردند.
برای نوشتن قراردادهای هوشمند در شبکه هدرا هش‌گراف از زبان برنامه‌نویسی سالیدیتی (Solidity) استفاده می‌شود. این زبان یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای برنامه‌های غیرمتمرکز است و بسیاری از توسعه‌دهندگان با آن آشنایی دارند.
میزان غیرمتمرکز بودن هدرا هش‌گراف بستگی به این دارد که ما چگونه غیرمتمرکز بودن را تعریف کنیم. دو جنبه وجود دارد که باید در نظر بگیریم: الگوریتم اجماع و مدل حاکمیت.
الگوریتم اجماع، روشی است که بر اساس آن گره‌های شبکه بر روی اعتبار و ترتیب انجام تراکنش‌ها توافق می‌کنند. الگوریتم هش‌گراف کاملا غیرمتمرکز است، زیرا هیچ ماینر و تولیدکننده بلاکی وجود ندارد که بر فرآیند اجماع تاثیرگذار باشد.
مدل حاکمیت، ساختاری است که بر اساس آن، شبکه مدیریت و به‌روزرسانی می‌شود. هدرا هش‌گراف، یک شورای حاکمیت دارد که توسط حداکثر 39 عضو شامل شرکت‌های شناخته‌شده در محدوده جغرافیایی مختلف تشکیل شده است. اعضای شورا، با حق رای برابر برای یک دوره سه ساله و حداکثر دو دوره متوالی می‌توانند عضو باشند.
شورا، مسئول تعیین هزینه‌های شبکه، تایید به‌روزرسانی‌های نرم‌افزار و نظارت بر عملیات شبکه است. گره‌های اولیه شبکه نیز بعد از احراز هویت توسط اعضای شورا انتخاب می‌شوند. در شبکه اتریوم، هر کسی با داشتن میزان مشخصی اتریوم می‌تواند به عنوان یک گره فعالیت داشته باشد، اما در شبکه هدرا هش‌گراف، این فعالیت نیاز به مجوز یک منبع متمرکز یعنی حاکمیت آن دارد.
بنابراین، هدرا هش‌گراف، از لحاظ الگوریتم اجماع غیرمتمرکز بوده اما از نظر مدل حاکمیت نمی‌توان گفت که کاملا غیرمتمرکز است. البته ناگفته نماند که این مدل حاکمیت طوری طراحی شده که در برابر تبانی مقاوم باشد و حتی می‌توان گفت که هدف از چنین شرایطی کمک به ثبات و امنیت بیشتر شبکه است.
بلاکچین و هدرا هش‌گراف هر دو نمونه‌هایی از دفترکل توزیع‌شده (DLT) می‌باشند که از چند جنبه عملکرد متفاوتی دارند. این تفاوت‌ها می‌توانند بر روی کاربردهای این دو فناوری تاثیرگذار باشند. برای آشنایی بیشتر با این تفاوت‌ها، تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
یکی از ویژگی‌های اصلی دفترکل توزیع‌شده بلاکچین، کاملا غیرمتمرکز بودن آن است؛ به این معنی که بلاکچین عمومی بوده و هیچ واسطه‌ای بین کاربران وجود ندارد.
در مقابل، هدرا هش‌گراف بر پایه الگوریتمی است که حق امتیاز آن به دست چند شرکت محدود است. در واقع، هش‌گراف یک شبکه خصوصی است که برای پیوستن به آن و یا تایید تراکنش‌ها نیاز به مجوز دارد. تصمیم‌گیری در مورد تغییرات و به‌روزرسانی‌های شبکه، تنها در اختیار شورای حاکمیتی هدرا هش‌گراف می‌باشد؛ این ویژگی باعث می‌شود که هش‌گراف کنترل‌پذیر، متمرکز و مستعد دخالت باشد.
مقیاس‌پذیری، به قابلیت یک شبکه برای پردازش تعداد بیشتری تراکنش در هر ثانیه اشاره دارد و این موضوع یکی از چالش‌های اساسی در زمینه بلاکچین است. بلاکچین با محدودیت‌هایی نظیر اندازه بلاک و فاصله بین بلاک‌ها مواجه است که باعث می‌شود این فناوری قادر به پردازش تراکنش‌ها با سرعت زیاد نباشد و در مواقع شلوغی شبکه، تراکنش‌ها با تاخیر و هزینه زیادی روبه‌رو شوند.
هش‌گراف برای رفع این چالش از یک رویکرد جدید برای پردازش تراکنش‌ها بهره می‌برد. این روش از گراف هدایت شده غیرچرخشی به جای بلاک‌ها و ماینرها برای ذخیره و رمزگذاری داده‌ها استفاده می‌کند. در این گراف، هر راس نمایانگر یک رویداد است که شامل یک تراکنش و دو هش از رویدادهای قبلی می‌شود. این رویدادها با استفاده از پروتکل گاسیپ به صورت ایمن و سریع در سراسر شبکه پخش می‌شوند و سپس با استفاده از رای‌گیری مجازی، اجماع در مورد ترتیب و صحت تراکنش‌ها حاصل می‌شود.
در نتیجه، تراکنش‌ها قابل پردازش به صورت موازی و همزمان هستند و این امکان را به وجود می‌آورد که سرعت و ظرفیت بیشتری نسبت به بلاکچین داشته باشیم. شبکه هش‌گراف، قابلیت سقف تراکنش حدود ۵۰۰,۰۰۰ تراکنش در ثانیه را دارد.
همان‌طور که می‌دانید سرعت پردازش تراکنش‌ها در بلاک‌چین‌های معروف بیت‌کوین و اتریوم در حال حاضر، میانگین 6 و 12 تراکنش در هر ثانیه است. پروتکل‌هایی نظیر هایپرلجر (Hyperledger) یا برخی از نوآوری‌های اعمال‌شده بر روی بلاک‌چین‌هایی مانند کوردا، سعی دارند تا مقیاس‌پذیری بلاک‌چین‌ها را افزایش دهند.
با این حال، حداکثر توانایی این پروتکل‌ها بین ۱۰۰ تا ۱۰,۰۰۰ تراکنش در هر ثانیه است که با قدرت بسیار بالای هدرا هش‌گراف قابل مقایسه نیست.
تفاوت دیگر بین بلاکچین و هش‌گراف در روش اجماع می‌باشد. بلاکچین از الگوریتم‌های اثبات سهام یا الگوریتم اثبات کار برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌کند. استفاده از ساختار بلاکی برای ذخیره داده‌ها با چالش‌هایی همراه است؛ برای مثال، اگر دو بلاک به طور همزمان استخراج شوند، ماینرها باید یکی را انتخاب کنند و بلاک دیگر را حذف کنند. این عمل باعث اتلاف منابع و انرژی ماینرها می‌شود.
در حالی‌که هش‌گراف با ترکیب پروتکل گاسیپ و رای‌گیری مجازی به اجماع می‌رسد. رای‌گیری مجازی، یک روش ساده، سریع و قابل اطمینان است و نسبت به الگوریتم‌های بلاکچین مانند اثبات کار، انرژی کمتری مصرف می‌کند.
هش‌گراف امکان ثبت چند تراکنش را به صورت همزمان در دفتر کل توزیع‌شده فراهم می‌کند. این نوع از دفتر کل توزیع‌شده، عملکرد کاملا منصفانه دارد و هیچ نودی در شبکه نمی‌تواند اطلاعات یا تراکنش‌ها را دستکاری کند. به این معنی که در سیستم DLT هیچ‌کس نمی‌تواند دستورالعمل‌های در حال اجرا را تغییر دهد و هیچ کاربری نمی‌تواند رویدادها را به تاخیر بیاندازد یا روند تراکنش‌ها را تغییر دهد.
در حالی‌که در تکنولوژی بلاکچین، ماینرها می‌توانند از میان دو تراکنش موجود در ممپول یکی را که بعدا به شبکه اضافه شده است به بلاک جدید اضافه کنند.
در این مقاله، با مفهوم فناوری هدرا هش‌گراف آشنا شدیم و یک نگاه به تاریخچه و دستاوردهای این فناوری نوین انداختیم. همچنین، تفاوت‌های اساسی بین هش‌گراف و بلاکچین را بررسی کردیم.
هش‌گراف در ابتدا با ادعای جانشینی بلاکچین مطرح شده است، با این حال هنوز نتوانسته به این هدف دست‌یابد. به نظر شما هدرا هش‌گراف با به‌روزرسانی‌های آتی و افزایش همکاری با پروژه‌های متنوع می‌تواند به سطح بالاتری از کارایی و محبوبیت برسد؟ امیدواریم که مطالب این مقاله برایتان سودمند واقع شده باشد؛ منتظر نظرات و پیشنهادات شما در این زمینه هستیم.
شیما یزدانی نویسنده محتوا و معامله‌گر (تریدر) در زمینه ارزهای دیجیتال هستم. دارای مدرک دکتری مکانیک (گرایش تبدیل انرژی) از دانشگاه حکیم سبزواری و 4 سال سابقه در امر ...
