تحمل خطای بیزانس ریشه در مسئله ای منطقی به نام خطای بیزانسی دارد. این مسئله این طور بیان می شود: ما ارتشی از ژنرال های بیزانسی داریم. اگر ژنرال ها با هم تصمیم به یورش یا عقب نشینی بگیرند، بدون هیچ خطایی موفق می شوند. اگر ارتباط میان آنها آسیب ببیند در هیچ کدام کامیاب نخواهند بود. پس چکار باید کرد؟ بهترین راه تحمل خطای بیزانس یا BFT است.
به گزارش آکادمی روبلکس در این روش، گره های یا کاربران آسیب دیده در فرآیند تصمیم گیری مشارکت داده نمی شوند. این کار تصمیم گیری را سالم نگه می دارد. دو روش از روش های تحمل خطای بیزانس، اثبات کار و اثبات سهام هستند.
شکل بهینه تر و انطباق یافته تری از این مسئله با عملکرد ماشین ها، تحمل خطای بیزانس عملی یا Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) است. در این روش فرض می شود که گره ها یا نودهای خرابکار نمی توانند از یک سوم همه نودها بیشتر یا برابر آنها باشند. هر چه تعداد گره ها یا نودها بیشتر باشد، احتمال اینکه تعداد نودهای خرابکار به یک سوم همه گره ها یا نودها نزدیک شود، کم تر است. در نتیجه همیشه تعداد نودهای درستکار بیشتر از نودهای خرابکار است. این کار گارانتی عملکرد یا Linearizability را تضمین می کند. گارانتی عملکرد در واقع شکل دیگری از Nakamoto Consensus یا اجماع ناکاموتو است. این اصل می گوید که همه شبکه درباره درستی یک عملکرد تراکنشی یا معاملات دیجیتال، توافق و اجماع دارند. این اجماع خود به چهار بخش تقسیم میشود: اثبات کار، انتخاب بلاک یا بلوک، کمبود و ساختارهای تشویقی.
سازوکار اثبات کار
اثبات کار یا Proof of Work (PoW) در وضعیتی به کار می رود که شما بخواهید در تولید بلاک ها شرکت داشته باشید. اما شما برای این کار نیاز به گذر از یک خان مهم را دارید: شما باید درستکاری خود را اثبات کنید. چگونه؟ باید بهایی پرداخت کنید؟ چه بهایی؟ بهایی که برای این کار پرداخت می کنید، قدرت پردازش رایانه و مصرف برق است. شما باید ثابت کنید که حقیقی هستید و یک خرابکار نیستید. از آنجا که ساختار شبکه، دموکراتیک است باید با دیگر اعتبارسنج ها یا ماینرها رقابت کنید.برای اطلاعات بیشتر به وب سایت روبلکس مراجعه کنید.
بنابراین اگر شما از خارج شبکه وارد آن شده باشید و قصد فعالیتی غیرقانونی را داشته باشید باید قدرت پردازشی بیشتر از همه ماینرهای این رقابت داشته باشید. همین کار شما را رسوا می کند. چون این کار شما هیچ توجیه اقتصادی ندارد و با منطق کار در شبکه همخوانی ندارد. اما کاربری که در این رقابت برنده شود یعنی دیگر کاربران رقیب وی را تایید کنند میتواند مسئول ساخت بلوک تازه شده و پاداش بگیرد.
توکن ها را دو بار خرج نکنید!
اثبات سهام یا Proof of Stake (PoS) یک مکانیزم امنیتی و شکلی از اجماع توزیع شده یا Distributed Consensus است که برای جلوگیری از چاپ دوباره سکه ها و خرج دوباره آنها به کار میرود. اصولا این فرآیند توسط کاربرانی که تصادفا انتخاب می شوند، صورت می¬گیرد. به این کاربران انتخاب شده، اعتبارسنج (validators) یا بیکر (bakers) گفته می شود. اعتبارسنجی که مایل باشند در روند تولید بلوک ها مشارکت داشته باشند و پاداش دریافت کنند باید چند کار انجام دهند. اولین کار خرید توکن های اختصاصی شبکه است. بعد از سپرده گذاری توکن ها یا ارز خریداری شده باید آن را Stake یا سهام گذاری کنند. سهام در بلاکچین، به معنای قفل کردن توکن ها انجام می شود. با این کار کاربر خود را برای تبدیل شدن به یک فورجر (forger) یا سازنده بلاک نامزد می کند.
پاسخی برای اثبات سهام و اثبات کار چیست؟
در پاسخ به سوال اساسی ما یعنی اثبات سهام و اثبات کار چیست؟ اعتبارسنج ها نقش مهمی دارند. اعتبارسنج هایی که توسط شبکه و از طریق یک فرایند تصادفی انتخاب شده اند در یک رقابت، توسط همه گره ها اعتبارسنجی شده و یکی از آنها را برای ساختن بلوک برمی گزینند. هر اعتبارسنج به نسبت خرید یا سهام خود، شانس برنده شدن در این روند را دارد. پاداش و شانس ساختن یک بلوک، پاداش این رقابت است. در این روش اگر کسی بخواهد خرابکاری کند همه دارایی قفل شده خود را از دست می دهد. هکرهایی که از خارج شبکه به آن حمله می کنند باید بخش بزرگی از توکن ها را بخرند که از نظر اقتصادی به صرف نیست و در واقع خود مهاجم بازنده اصلی این هک است.
اگر در اثبات سهام، گره ها نمایندگانی را برگزینند که پایه کار خود را بر اساس پروتکل تحمل خطای بیزانس (BFT) قرار دهند ما با شکلی خاصی از اثبات سهام یعنی Delegated Proof of Stake (DPoS) یا اثبات سهام نمایندگی شده روبرو هستیم. این گروه برگزیده هر کدام بر اساس رهبری چرخشی، فقط برای ساخت یک بلوک اختیار دارد. این روش تمرکززدا از امنیت بالایی برخوردار است. از آنجا که تعداد نمایندگان محدود است، اعتماد میان آنها هم بالا است.