لاچسیس چیست؟ آشنایی با الگوریتم اجماع شبکه فانتوم (Lachesis)

یکی از ویژگی‌های تکنولوژی بلاکچین وجود الگوریتم‌های اجماع است که کاربردهای مختلفی دارد. به عنوان مثال یکی از کاربردهای این مکانیزم، تایید و اعتبارسنجی تراکنش‌هاست. در واقع الگوریتم اجماع فرایندی است که ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم از آن برای تایید صحت تراکنش‌ها و حفظ امنیت بلاکچین استفاده می‌کنند. بنابراین الگوریتم اجماع نحوه اعتبارسنجی و ثبت تراکنش در شبکه را در تمام نودها کنترل می‌کند. بلاکچین‌های مختلف از اجماع‌های مختلفی استفاده می‌کنند مانند اثبات کار، اثبات سهام، اثبات اقتدار، اثبات حضور، اثبات زمان سپری شده و غیره. شبکه فانتوم هم از نسخه‌ی ناهمزمان الگوریتم تحمل خطای بیزانس موسوم به لاچسیس بهره می‌برد. بلاکچین فانتوم به کمک الگوریتم اجماع لاچسیس به شبکه‌ای سریع‌، مقیاس‌پذیر و امن‌ تبدیل شده است. در این مقاله به معرفی الگوریتم اجماع فانتوم و بررسی مزیا و معایب آن می‌پردازیم.

لاچسیس چیست؟

معمولا بلاکچین‌های مختلف با مشکلی به نام سه‌گانه بلاکچین blockchain trilemma دست و پنجه نرم می‌کنند که عبارتند از: از سرعت (مقیاس‌پذیری)، تمرکززدایی و امنیت که دستیابی به این سه امر در زمان واحد امری دشوار است. به عبارت دیگر برای محقق کردن هر کدام از این ویژگی‌ها باید قابلیت‌های دیگر را قربانی کرد.

بلاکچین فانتوم این چالش را با استفاده از الگوریتم اجماع ناهمزمان تحمل خطا بیزانس (aBFT) حل می‌کند که اجازه می‌دهد تراکنش‌ها به صورت ناهمزمان پردازش و سرعت و توان عملیاتی افزایش پیدا کند. در این مکانیزم برای اجرا و تایید تراکنش‌ها از ترتیب خاصی پیروی نمی‌شود و معیار این فرایند تعداد تراکنش‌ها در یک بازه زمانی معین است.

این بلاکچین از طریق لاچسیس به فرایندی عادلانه دست یافته که هر کاربری می‌تواند در هر زمانی به آن بپیوندد و از آن خارج شود. در این مکانیزم همه نودها برابر هستند و نودی با تعداد ارز بیشتر نمی‌تواند رهبری را بر عهده بگیرد. این قابلیت فانتوم، آن را به بلاکچینی غیرمتمرکز و امن بدل کرده که توان پردازش بیش از ۳۰۰ هزار تراکنش در ثانیه را دارد. طبق اطلاعات ارائه شده در سایت رسمیدفانتوم (https://fantom.foundation)، این شبکه قادر است تراکنش‌ها را طی یک الی دو ثانیه پردازش کند.

با مقایسه تایید تراکنش‌ها در بلاکچین بیت کوین و اتریوم با شبکه فانتوم بیشتر متوجه تفاوت این فرایند می‌شویم. در شبکه بیت کوین و اتریوم، تراکنش‌های وارد شده به شبکه در صف قرار می‌گیرند و فرایند تایید آنها بر اساس زمان درخواست اجرای تراکنش صورت می‌گیرد. همین عامل باعث طولانی شدن زمان تایید و اجرای تراکنش می‌شود. در صورتی که در فانتوم تراکنش‌ها بدون ترتیب زمانی و به صورت مساوی بین نودها تقسیم شده و فرایند تایید صورت می‌گیرد.

لانچسیس هسته اصلی بلاکچین فانتوم است که شبکه اصلی این بلاکچین موسوم به Opera را اجرا می‌کند. اُپرا به کاربران اجازه می‌دهد تا قراردادهای هوشمندی که با EVM اتریوم و کاسماس SDK سازگار هستند را راه‌اندازی و استفاده کنند.

لاچسیس چگونه کار می‌کند؟

هر نود در Lachesis یک گراف جهت‌دار غیرمدور هدایت‌ شده (DAG) متشکل از بلاک‌ها را ذخیره می‌کند که شامل تراکنش‌ها هستند. DAG که رابطه پیش از وقوع بین رویدادها را ثبت می‌کند، برای محاسبه ترتیب نهاییِ دقیق رویدادها (و تراکنش‌ها) به طور مستقل در هر نود استفاده می‌شود.

بلاک‌های رویداد Event Blocks، به بلاک‌های رویدادِ تایید شده و تایید نشده تقسیم می‌شوند. بلاک‌های رویداد جدید به محض ایجاد در شبکه تایید نمی‌شوند، در حالی که دو الی سه بلاک‌ قبل‌تر تایید و اجرا می‌شوند.

این ترتیبِ ثبت و تایید بلاک‌ها معیار زمانی ندارد، بلکه تنها برای حفظ نظم بلوک‌ها از نظر فیزیکی قابل اجراست. به عبارتی دیگر، بلاک جدید نیازی به انتظار برای ثبت و تایید ندارد، بلکه شبکه فانتوم بلاک‌های جدید را بین نودها تقسیم می‌کند و باعث سرعت بخشیدن به فرایند تایید تراکنش‌ها می‌شود.

در واقع عملکرد لاچسیس بسیار ساده است که می‌توان آن را به صورت زیر توصیف کرد:

• در ابتدا فرایند همگام‌سازی نودها شروع می‌شود.
• سپس الگوریتمی خاص که به انتخاب نود تصادفی برای شروع فرایند تولید بلاک اختصاص دارد، اجرا می‌شود.
• بعد از انتخاب نودها، ارتباط بین آنها ایجاد می‌شود.
• مجموعه نودهای انتخاب شده با DAG همگام می‌شود، بلوک را ایجاد و بررسی می‌کند.
• سپس بلاک‌های ایجاد شده بین نودهای انتخاب شده تقسیم می‌شوند.
• در حین اجرای مرحله قبل، بلاک‌های ایجاد شده باید روند توافق عمومی را طی کنند.
• بعد از این مراحل، این روند برای ایجاد بلاک جدید دوباره تکرار می‌شود.

مزایا و ویژگی‌های لاچسیس

استفاده بلاکچین‌ها از الگوریتم‌های اجماع متفاوت، مزایا و معایب مختلفی دارد. این مزایا و معایب در عملکرد شبکه‌ها تاثیر مستقیم خواهند داشت. فانتوم با بهره‌مندی از قابلیت‌های الگوریتم اجماع خطای بیزانس ناهمزمان توانسته به بلاکچینی پویا و کارآمد تبدیل شود. در ادامه به معرفی مزایای لاچسیس می‌پردازیم.

• غیرهمزمانی: در این شبکه نودها می‌توانند هر زمانی که خواستند فرایندهای اعمال شده را پردازش کنند.
• بدون رهبر: در بلاکچین فانتوم عدالت برقرار است و هیچ نودی برتری نسبت به نود دیگر ندارد.
• مقیاس‌پذیری بالا: کاربران نیاز نیست که برای تایید بلاک‌ها و در نهایت تراکنش‌ها صبر کنند. تراکنش‌ها در ۱ الی ۲ ثانیه تایید می‌شوند.
• تحمل خطای بیزانس: این شبکه قادر است با حضور یک سوم نودهای خطاکار که رفتاری خراب‌کارانه دارند نیز به کار خود ادامه دهد.
• پشتیبانی از قراردادهای هوشمند: شبکه فانتوم کاملاً با شبکه اتریوم سازگار است و از قراردادهای هوشمند این بلاکچین پشتیبانی می‌کند.

لاچسیس، بلاکچین فانتوم و آینده این شبکه

فانتوم و ایجاد نوآوری‌های خاص در این شبکه حاصل نبوغ فردی به نام آندره کرونجه (Andre cronje) است که بنیان‌گذار پروژه‌هایی مانند Yearn Finance و Keep3r است. کرونجه که متخصص بلاکچین و مخصوصا دیفای است، بعنوان مشاور و کارگردان اصلی بنیاد فانتوم شناخته می‌شود. این شبکه با استفاده از الگوریتم اجماع لاچسیس توانسته معضل سه‌گانه بلاکچین را حل کند و به بستری امن برای راه‌اندازی پروژه‌های کریپتویی تبدیل شود. سازگاری با موتور مجازی اتریوم و کازماس SDK باعث رشد اکوسیستم این بلاکچین شده است. بعلاوه اجرای قراردادهای هوشمند و قابلیت انتقال قراردادهای هوشمند اتریوم بر روی این شبکه نیز از قابلیت‌های جالب توجه فانتوم است.

با توجه به قابلیت‌ها و توانایی الگوریتم لاچسیس می‌توان آینده روشنی برای شبکه فانتوم متصور شد. در حال حاضر اکوسیستم فانتوم در حال رشد است و این شبکه می‌تواند به یکی از رقبای جدی بلاکچین‌های قدرتمندی مانند اتریوم بدل شود.