نهایی بودن در بلاک چین چیست؟چرا مهم است؟

درک نهایی بودن بلاک چین

نهایی شدن در بلاک چین به تأیید تغییرناپذیر یک تراکنش یا بلوک تراکنش ها اشاره دارد.

در سیستم های مالی سنتی، پس از تایید یک تراکنش، نمی توان آن را معکوس کرد. به طور مشابه، هنگامی که یک تراکنش در یک شبکه بلاک چین نهایی شد، دائمی می شود و پس از اضافه شدن به بلاکچین قابل تغییر نیست. این مفهوم برای ایمن و قابل اعتماد بودن بلاک چین بسیار مهم است.

نهایی شدن با استفاده از اجماع شبکه بلاک چین به دست می آید. شبکه‌های بلاک چین مختلف از الگوریتم‌های اجماع متفاوتی برای تأیید تراکنش‌ها و اطمینان از نهایی بودن استفاده می‌کنند، از جمله اثبات کار (PoW)، اثبات سهام (PoS)، و تحمل خطای بیزانسی عملی. این روش خاص خود را دارد.

انواع نهایی بودن در بلاک چین

نهایی شدن بلاک چین می تواند تصادفی، اقتصادی، آنی، بدون قید و شرط یا مرتبط با وضعیت کل بلاک چین باشد.

بلاک چین ها انواع مختلفی از نهایی بودن دارند که هر کدام نشان دهنده درجه مشخصی از قطعیت و برگشت ناپذیری در مورد تراکنش ها و بلوک ها هستند. انواع نهایی نهایی بلاک چین عبارتند از:

نهایی شدن تصادفی

در اکثر سیستم‌های بلاک چین، به‌ویژه آن‌هایی که از اجماع PoW مانند بیت‌کوین استفاده می‌کنند، نهایی بودن احتمالی است. هنگامی که یک تراکنش تایید شده در یک بلوک گنجانده می شود و یک بلوک در بالای آن قرار می گیرد، شانس معکوس شدن تراکنش به طور تصاعدی کاهش می یابد.

نهایی شدن اقتصادی

مفهوم نهایی اقتصادی اغلب با سیستم های PoS مرتبط است. در صورتی که از سرگیری معامله از نظر اقتصادی غیرممکن شود، معامله از نظر قطعیت اقتصادی نهایی محسوب می شود. PoS به یک اعتبار سنجی یا گره برای شرط بندی یا ارائه مقدار مشخصی ارز دیجیتال به عنوان وثیقه نیاز دارد. تایید تراکنش های جعلی خطر از دست دادن علاقه را به همراه دارد و اقدامات مخرب را از نظر اقتصادی غیرمنطقی می کند.

نهایی شدن آنی

شبکه Ripple نهایی شدن تقریباً فوری را ارائه می دهد، به این معنی که به محض ثبت تراکنش در دفتر کل، بلافاصله تأیید شده و غیرقابل برگشت است. تراکنش‌ها توسط ۱۵۰ اعتبارسنجی تأیید می‌شوند. این اعتباردهنده‌ها این شانس را دارند که در لیست گره‌های منحصربه‌فرد Ripple که شامل ۳۵ اعتبارسنجی است، جایگاهی کسب کنند.

قطعیت بدون قید و شرط

پس از تایید یک تراکنش، به طور کامل و بدون قید و شرط نهایی تلقی می شود. معاملات تحت هیچ شرایطی معکوس نمی شود. دستیابی به نهایی شدن بدون قید و شرط می تواند دشوار باشد و اغلب به درجه بالایی از تمرکز یا روش های اجماع اختصاصی نیاز دارد.

نهایی بودن حالت

در برخی از سیستم های بلاک چین، نهایی بودن به وضعیت کامل بلاک چین اشاره دارد، نه فقط تراکنش ها. انتقال حالت (تغییرات در وضعیت بلاک چین، مانند اجرای یک تراکنش یا قرارداد هوشمند) پس از تکمیل قابل تغییر یا لغو نیست. دستیابی به حالت نهایی برای برنامه هایی مانند قراردادهای هوشمند، که در آن دقت وضعیت کل برنامه مهم است، ضروری است.

چرا نهایی بودن در بلاک چین مهم است؟

نهایی بودن بلاک چین تضمین های لازم برای اعتبار و دوام تراکنش را فراهم می کند و یک مفهوم اساسی برای قابلیت اطمینان و عملکرد فناوری است.

Finality سطح بالایی از امنیت و اعتماد را در سیستم فراهم می کند و تضمین می کند که پس از تأیید یک تراکنش، نمی توان آن را تغییر داد یا معکوس کرد. نهایی بودن از مشکل خرج مضاعف، که در آن دارایی دیجیتال یکسان چندین بار استفاده می‌شود، با تأیید مشروع بودن تراکنش و ثبت آن در بلاک چین، جلوگیری می‌کند.

به عنوان مثال، اگر شخصی یک بیت کوین (BTC) داشته باشد و سعی کند آن را در دو تراکنش جداگانه به دو گیرنده مختلف بفرستد، ممکن است دو برابر هزینه شود. فناوری بلاک چین با تضمین نهایی بودن از این اتفاق جلوگیری می کند. پس از تایید و ثبت تراکنش در بلاک چین، دارایی دیجیتال استفاده شده در نظر گرفته می شود و نمی توان از آن در تراکنش های بعدی استفاده کرد.

نهایی بودن در زمینه قراردادهای هوشمند بسیار مهم است. جزئیات قرارداد بین خریداران و فروشندگان به طور مستقیم در قراردادهای هوشمند تعبیه شده است، که کدهای خوداجرا هستند. نهایی بودن تضمین می کند که نتایج این توافقات قطعی و غیرقابل برگشت است.

علاوه بر این، نهایی‌سازی راهی برای اطمینان از ایمن و قابل اعتماد بودن فعالیت‌های برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) است. نهایی بودن تضمین می کند که تصمیمات و تراکنش های انجام شده در این برنامه ها غیر قابل تغییر و برگشت ناپذیر هستند. علاوه بر این، بلاک چین با نهایی کردن تراکنش‌ها، اعتماد را در بین کاربران و اعضای یک شبکه ایجاد می‌کند. دانستن برگشت ناپذیر بودن تراکنش ها باعث افزایش اعتماد کاربران به سیستم می شود.

چالش های دستیابی به نهایی شدن در بلاک چین

مسائلی مانند فورک ها، تاخیرهای شبکه، آسیب پذیری های قراردادهای هوشمند و حملات ۵۱ درصدی مانع از نهایی شدن تراکنش های بلاک چین می شود.

فورک زمانی اتفاق می‌افتد که یک بلاک چین به چندین مسیر تقسیم می‌شود و نسخه‌های مختلفی از تاریخچه تراکنش تولید می‌کند. این اختلاف روش‌های اجماع را به چالش می‌کشد، و تعیین نسخه قانونی را دشوار می‌کند و تکمیل نهایی آن را کند می‌کند.

به عنوان مثال، هارد فورک می تواند ناشی از اختلاف نظر بین جامعه یا توسعه دهندگان بر سر به روز رسانی پروتکل باشد. تا زمانی که مشکل حل نشود، جناح های مختلف ممکن است به حمایت از بلاک چین PoW ادامه دهند که ممکن است منجر به عدم تصمیم نهایی شود.

تأخیر شبکه یا تأخیر در ارتباط داده بین گره ها، مشکل را پیچیده تر می کند. اتصال آهسته شبکه می تواند انتشار اطلاعات تراکنش ها در شبکه بلاک چین را به تاخیر بیاندازد و منجر به خطا در سفارش تراکنش و اعتبار سنجی شود.

علاوه بر این، آسیب‌پذیری‌ها در قراردادهای هوشمند می‌توانند رفتار غیرمنتظره‌ای ایجاد کنند که طرف‌های مخرب می‌توانند از آن برای معکوس کردن تراکنش‌ها استفاده کنند. به طور مشابه، هر نهادی که بیش از ۵۰ درصد از ظرفیت استخراج شبکه در یک بلاک چین PoW را در اختیار دارد، ممکن است بتواند تاریخچه بلاک چین را تغییر دهد و تراکنش‌ها را معکوس کند. این امر نهایی و امنیت را به خطر می اندازد.

این نگرانی ها یکپارچگی بلاک چین را در معرض خطر قرار داده است و توسعه دهندگان را ملزم به استفاده از الگوریتم های اجماع قوی می کند و اجرای پروتکل شبکه موثر مورد نیاز است.

فناوری و الگوریتم اجماع برای افزایش نهایی بودن

دوره‌های تأیید طولانی‌تر، تأییدهای متعدد و الگوریتم‌های امنیتی پیشرفته مانند PoS Pure Algorand، PoS واگذار شده (DPoS) و HoneyBadgerBFT می‌توانند به تقویت نهایی بلاک چین کمک کنند.

یکی از روش‌ها زمان‌های تایید طولانی‌تر است که اجازه می‌دهد تا قبل از نهایی شدن تراکنش، اعتبارسنجی بیشتری رخ دهد. هر چه مدت زمان بیشتری برای رسیدن به توافق طول بکشد، احتمال اعتبارسنجی و غیرقابل برگشت شدن معامله بیشتر می شود.

علاوه بر این، استفاده از تکنیک‌های تأیید متعدد، که در آن تراکنش‌ها توسط گره‌ها یا اعتبارسنجی‌های بسیاری بررسی می‌شوند، یک لایه امنیتی اضافی را فراهم می‌کند، اجماع گسترده‌تری را تضمین می‌کند و احتمال اشتباهات یا حملات مخرب را کاهش می‌دهد.

علاوه بر این، الگوریتم‌های اجماع نوآورانه Algorand مانند Pure PoS، DPoS و HoneyBadgerBFT صنعت را متحول کرده‌اند. Algorand از روش PoS در ترکیب با پروتکل قرارداد بیزانس برای اطمینان از نهایی شدن سریع و غیرقابل برگشت تراکنش ها استفاده می کند.

DPoS اعتبار و نهایی بودن شبکه را با پیاده سازی یک سیستم مبتنی بر شهرت که در آن گروه کوچکی از عوامل مورد اعتماد تراکنش ها را تایید می کنند، افزایش می دهد. به طور مشابه، الگوریتم HoneyBadgerBFT نهایی بودن و امنیت را حتی در حضور گره های مخرب و تاخیرهای شبکه با دستیابی به اجماع بیزانسی ناهمزمان بهبود می بخشد.

روندها و تحولات آینده برای دستیابی به نهایی شدن سریعتر و قابل اطمینان تر

اساساً، دستیابی به پردازش نهایی سریع‌تر و مطمئن‌تر در آینده نیازمند یک استراتژی چند رشته‌ای است که شامل فناوری‌های اجماع متنوع، رمزنگاری پیشرفته و قابلیت همکاری بهبود یافته است.

قرار گرفتن در معرض مدل های اجماع ترکیبی یکی از این روند است. با ترکیب مزایای الگوریتم‌های اجماع مختلف، هدف این الگوریتم‌های اجماع ترکیبی بهبود مقیاس‌پذیری و عملکرد در عین حفظ امنیت قوی است. پروژه‌ها در حال آزمایش تکنیک‌های PoS هستند، زیرا نسبت به تکنیک‌های PoW انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کنند و زمان تأیید را کاهش می‌دهند.

علاوه بر این، علاقه فزاینده‌ای به تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته مانند اثبات‌های دانش صفر (ZK) و فناوری‌های نوآورانه مانند شاردینگ وجود دارد. شواهد دانش صفر با اجازه دادن به طرفین برای تأیید تراکنش ها بدون افشای اطلاعات شخصی، کارایی و حریم خصوصی را بهبود می بخشد. شاردینگ روشی برای تقسیم بلاک چین به قطعات کوچکتر و قابل مدیریت تر، کاهش بار محاسباتی روی گره ها و سرعت بخشیدن به پردازش تراکنش ها است.

پیشرفت‌ها در محاسبات کوانتومی ممکن است تکنیک‌های رمزنگاری موجود را منسوخ کند و ایجاد الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتومی را ضروری کند. برای حفظ امنیت و نهایی بودن تراکنش ها در مواجهه با تهدیدات کوانتومی، شبکه های بلاک چین به طور فعال در حال تحقیق در مورد راه حل های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتومی هستند.

تمرکز دیگر این است که چگونه بلاک چین های مختلف با هم تعامل دارند. با استفاده از پروتکل‌هایی مانند Polkadot و Cosmos، تراکنش‌های بین شبکه‌ها را می‌توان به سرعت و یکپارچه تکمیل کرد. این قابلیت همکاری، اثربخشی کلی سیستم بلاک چین را افزایش می‌دهد و در نتیجه نهایی شدن سریع‌تر و مطمئن‌تر می‌شود.