بلاک چینیکی از مهم‌ترین اجزای بلاک‌چین‌ها، الگوریتم اجماع در بلاک چین نام دارد. همچنان که فناوری بلاک‌چین به پیشرفت و تکامل خود ادامه می‌دهد، مکانیسم‌های اجماع مختلفی به منظور کاربردهای مختلف، برای اطمینان از امنیت این ساختارها پدید آمده‌اند. یکی از این مکانسیم‌های اجماع، اثبات اعتبار یا Proof of Authority نام دارد.
در این مقاله، به طور عمیق به مفهوم اثبات اعتبار پرداخته و اصول زیربنایی آن، فرایند انتخاب گره‌های اعتبارسنجی و ویژگی‌ها و کاربردهای آن را بررسی می‌کنیم.
اثبات اعتبار که به اختصار به آن PoA نیز می‌گویند، مکانیزم اجماع منحصر به فردی است که در بعضی از شبکه‌های بلاک‌چین استفاده می‌شود و با مدل‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) متفاوت است. در یک سیستم PoA، اعتبارسنجی تراکنش‌های جدید و افزودن بلاک‌ها به بلاک‌چین بر اساس اعتبار و شهرت مجموعه‌ای از گره‌های از پیش تایید شده می‌باشد. در واقع، برای شرکت در فرایند اعتبارسنجی در یک شبکه دارای مکانیسم اجماع اثبات اعتبار، گره‌ها (نودها) باید اطلاعات هویتی خود را ارائه کنند. بدین صورت آن‌ها اعتبار و شهرت خود را به عنوان وثیقه‌ای به جهت صحت عملکرد قرار می‌دهند.
تاریخچه الگوریتم اجماع اثبات اعتبار (PoA) به سال 2017 بازمی‌گردد. این مکانیسم اجماع توسط گاوین وود، هم بنیانگذار پروژه اتریوم و خالق ارز دیجیتال پولکادات، معرفی شد.
وود پس از اینکه شبکه تستی اتریوم، راپستن (Ropsten)، در 24 فوریه 2017 مورد حمله DoS قرار گرفت، به فکر ایجاد الگوریتم PoA افتاد. راپستن یک شبکه تستی عمومی بود که توسط توسعه‌دهندگان بلاک‌چین اتریوم برای آزمایش قراردادهای هوشمند قبل از اجرای آن‌ها در اتریوم استفاده می‌شد. به دنبال این رخداد، یک شبکه آزمایشی جدید به نام کوان (Kovan) راه‌اندازی شد که از الگوریتم PoA استفاده می‌کرد.
در ابتدا، الگوریتم PoA عمدتا برای جلوگیری از حملات DoS در شبکه‌های آزمایشی مانند Kovan استفاده می‌شد. با این حال، مکانیسم PoA به دلیل ویژگی‌ها و مزایای مختلف، مانند زمان‌های تراکنش سریع‌تر، مقیاس‌پذیری بالاتر و بهبود بهره‌وری انرژی در مقایسه با مدل‌های اجماع اثبات کار و اثبات سهام، بیشتر مورد استفاده قرار گرفت.
معرفی الگوریتم PoA توسط گاوین وود و استقرار اولیه آن در شبکه‌های آزمایشی اتریوم، پایه و اساس پذیرش گسترده‌تر PoA در بلاک‌چین‌هایی که شرکت در آن‌ها به مجوز نیاز دارد را ایجاد کرد.
الگوریتم اثبات اعتبار یک مکانیسم اجماع است که بر اساس میزان اعتبار و شهرت ولیدیتورها عمل می‌کند. ولیدیتورها باید اطلاعات هویتی خود را در اختیار شبکه قرار دهند. به بیان دیگر می‌توان گفت این اشخاص برای شرکت در فرایند اعتبارسنجی شبکه خود را احراز هویت می‌کنند. این ولیدیتورها شامل اشخاص حقیقی و حقوقی می‌باشند. در نتیجه، ممکن است یک سازمان یا موسسه نیز در فرایند اعتبارسنجی شرکت کند.
فرایند شرکت در اعتبارسنجی این شبکه‌ها به این صورت است که اشخاص حقیقی و حقوقی باید اطلاعات هویتی خود که اعتبار و شهرت آنان به حساب می‌آید را ابتدا به یک مقام مرکزی یا نهاد حاکم ارائه کنند. پس از آن که اطلاعات هویتی توسط نهاد مسئول مورد بررسی و تایید قرار گرفت، اجازه شرکت در فرایند اعتبارسنجی تراکنش‌ها به عنوان یک ولیدیتور داده می‌شود. همچنین این اطلاعات برای تمام نودهای شبکه قابل مشاهده خواهد بود.
در مکانیسم اجماع PoA، نحوه انتخاب ولیدیتور به عنوان سازنده بلاک جدید می‌تواند متغیر باشد و بسته به قوانین و شرایط وضع شده متفاوت است. در بسیاری از شبکه‌ها این فرایند می‌تواند از پیش تعیین‌شده باشد. به این معنا که ولیدیتورها در یک ترتیب خاص و مشخص قرار می‌گیرند و به صورت نوبتی وظیفه ساخت بلاک جدید را به دست می‌آورند. با این حال، ممکن است در شبکه‌ای دیگر این فرایند به طور تصادفی و رندوم اتفاق بیفتد؛ مانند شبکه‌های دارای الگوریتم اثبات سهام.
هنگامی که یک ولیدیتور یک بلاک جدید ایجاد می‌کند، سایر ولیدیتورها در شبکه آن را بررسی و تایید می‌کنند. اگر اکثریت ولیدیتورها در مورد درستی بلاک توافق کنند، آن بلاک به زنجیره اضافه می‌شود.
الگوریتم اجماع اثبات اعتبار (PoA) برای رسیدگی به محدودیت‌ها و چالش‌های پیش روی مکانیسم‌های اجماع پیشین، مانند اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) و به منظور استفاده در موارد خاصی توسعه داده شد. برخی از اهداف و کاربردهای الگوریتم PoA به شرح زیر می‌باشند:
شبکه‌های PoA به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در مقایسه با بلاک‌چین‌های دارای مکانیسم اجماع اثبات کار و اثبات سهام مقیاس پذیرتر و کارآمدتر باشند و می‌توانند تراکنش‌ها را سریع‌تر پردازش کرده و توان عملیاتی بالاتری را انجام دهند.
مدل PoA برای برنامه‌های بلاکچینی سازمانی که نیاز به افزایش انطباق مقررات، مسئولیت‌پذیری و ولیدیتورهای مورد اعتماد دارند، مناسب است.
صنایعی مانند مدیریت زنجیره تامین، امور مالی تجارت و سیستم‌های هویت دیجیتال راه حل‌های بلاک‌چین مبتنی بر PoA را اتخاذ کرده‌اند.
PoA اغلب در بلاک‌چین‌هایی که نیازمند مجوز هستند (Permissioned)، استفاده می شود، جایی که دسترسی به شبکه کنترل‌شده و محدود به مجموعه‌ای از پیش تعیین‌شده از شرکت‌کنندگان است.
این باعث می‌شود شبکه‌های مبتنی بر PoA برای بلاک‌چین‌های خصوصی مناسب باشند که هویت و نقش شرکت‌کنندگان شناخته شده و قابل اعتماد است.
الگوریتم PoA در ابتدا برای کاهش حملات (DoS) در شبکه‌های تستی اتریوم مانند Ropsten توسعه یافت.
ماهیت شناخته شده و قابل اعتماد ولیدیتورها در یک شبکه دارای اجماع اثبات اعتبار، در مقایسه با بلاک‌چین‌های عمومی و بدون مجوز، آن را در برابر انواع خاصی از حملات مقاوم‌تر می‌کند.
هیچ سیستم و پروتکلی عاری از نقص نیست و همواره علاوه بر مزایایی که دارد با معایبی نیز همراه است. الگوریتم اجماع اثبات اعتبار نیز از این حیث مستثنا نیست. در این بخش از مقاله به مزایا و معایب الگوریتم اثبات اعتبار (PoA) می‌پردازیم.
الگوریتم اجماع PoA به دلیل مناسب بودن آن برای برنامه‌های کاربردی در سطح سازمانی اهمیت قابل توجهی در صنعت بلاک‌چین پیدا کرده است. این مکانیسم اجماع، تراکنش‌های سریع‌تر و مقیاس‌پذیرتری را در مقایسه با سایر مکانیسم‌های اجماع اثبات کار و اثبات سهام ارائه می‌دهد. به همین منظور استفاده از آن در بلاک‌چین‌های خصوصی رایج‌تر است. همچنین طبیعت کم‌مصرف بودن PoA، آن را به گزینه‌ای جذاب برای پروژه‌هایی که به دنبال کاهش اثرات زیست محیطی خود هستند، تبدیل می‌کند.
تفاوت اصلی بین الگوریتم‌های اجماع اثبات اعتبار و اثبات سهام در رویکرد آن‌ها نسبت به انتخاب ولیدیتورها، سطح کلی تمرکز و کاربردهای آن‌هاست. در یک شبکه PoA، ولیدیتورها از قبل توسط یک مقام مرکزی یا نهاد حاکم تایید و بررسی می‌شوند، که به مدل PoA ساختار متمرکزی می‌دهد. این کنترل متمرکز بر روی مجموعه ولیدیتورها می‌تواند زمان تراکنش‌های سریع‌تر و مقیاس‌پذیری بالاتری را فراهم کند. در مقابل، شبکه‌های PoS ولیدیتورها را بر اساس مقدار ارز دیجیتالی که در اختیار دارند انتخاب می‌کنند که منجر به سیستم توزیع‌شده‌تر و غیرمتمرکزتر می‌شود. اگرچه PoS ممکن است همان سطح سرعت تراکنش و مقیاس پذیری PoA را ارائه ندهد، اما درجه بیشتری از شفافیت و مشارکت در فرایند اجماع را فراهم می‌کند. البته نمی‌توان به طور دقیق از برتری یک مکانیسم بر یک مکانیسم دیگر سخن گفت؛ زیرا که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند. مکانیسم اجماع اثبات اعتبار برخلاف اثبات سهام عمدتا در بلاک‌چین‌های خصوصی و شبکه‌های تستی به کار می‌رود.
الگوریتم اجماع اثبات اعتبار (PoA) عمدتا در بلاک‌چین‌های خصوصی و شبکه‌های تستی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از نمونه‌های برجسته این الگوریتم، بلاک‌چین VeChain است که توسعه و استفاده آن در حوزه‌های مختلف از جمله زنجیره تامین و امور بازرگانی صورت می‌گیرد. VeChain با استفاده از مکانیسم PoA، امنیت و سرعت بالایی را برای تراکنش‌ها فراهم می‌کند. همچنین شبکه تستی Goerli اتریوم که به عنوان یک محیط آزمایشی برای توسعه‌دهندگان اتریوم استفاده می‌شود، از الگوریتم PoA بهره می‌برد. این شبکه تستی امکان تست برنامه‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند را قبل از انتشار در شبکه اصلی اتریوم فراهم می‌کند.
در این مقاله آموختیم که با پیشرفت فناوری بلاک چین، مکانیسم‌های اجماع متنوعی برای کاربردهای متنوع توسعه یافته‌اند. یکی از این مکانیسم‌های اجماع، اثبات اعتبار (PoA) است که به‌طور خاص برای کاربردهای سازمانی مناسب است. این مکانیسم اجماع علی‌رغم مزایای فراوانی همچون سرعت و مقیاس‌پذیری که ارائه می‌دهد، نمی‌تواند در شبکه‌های عمومی و بزرگ مورد استفاده قرار گیرد. زیرا این موضوع منجر به ایجاد سطوحی از تمرکز می‌شود. با این حال وجود این الگوریتم اجماع مشکلات بسیاری را حل کرده و در جایگاه مناسب، کاربردهای خود را خواهد داشت.
تقریبا در سال 98 با ارزهای دیجیتال آشنا شدم و تنها چیزی که ازش می‌دونستم فقط ترید بود؛ تقریبا مثل همه کسایی که برای اولین بار با این حوزه آشنا میشن. اما هرچه بیشتر تو ...
