اوروبوروس (Ouroboros) چیست؟ معرفی بلاکچین کاردانو
بلاکچین را می‌توان انقلابی در فناوری‌های دیجیتال دانست که با بیت‌کوین آغاز شده و بلاکچین اوروبوروس ادامه‌دهنده آن است. در این مقاله قصد داریم به این سؤال که شبکه Ouroboros چیست؟ پاسخ دهیم و سیر تکامل، ویژگی‌ها، مزایا و معایب آن را بررسی کنیم.
برای درک بهتر این مطلب پیشنهاد می‌کنیم مقاله کاردانو چیست در بلاگ والکس را مطالعه نمایید.
فهرست مطالب
بلاکچین اوروبوروس چیست؟
بلاکچین اوروبوروس الگوریتمی است بر پایه پروتکل Proof Of Stake یا الگوریتم اثبات سهام که از آن برای ایجاد کوین‌های مختلف استفاده می‌شود. یکی از شناخته‌شده‌ترین آن‌ها کاردانو است. چارلز هاسکینسون خالق ارز کاردانو در سال ۲۰۱۷ اوروبوروس را به‌منظور کاهش مصرف انرژی و زمان برای تولید کوین پیاده‌سازی کرد. این ارز بسیار مقیاس‌پذیر است و اولین پروتکل ایمن اثبات سهام نیز به‌حساب می‌آید.
Ouroboros برای ایمن سازی و پایداری شبکه از یک مکانیزم پیچیده و منحصربه‌فرد ریاضی استفاده می‌کند. نتیجه استفاده از این مکانیزم کاهش مصرف انرژی و تسهیل انتشار شبکه است.
ویژگی‌های بلاکچین اوروبوروس
پروتکل‌هایی که در شبکه بلاکچین استفاده می‌شوند ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارند. اوروبوروس نیز از این قاعده مستثنی نیست. در ادامه برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های این پروتکل را بررسی می‌کنیم.
- مشوق‌ها و پاداش‌ها
- انرژی کارآمد
- قابلیت اثبات
- استخرها و نمایندگی سهام
بیشتر بخوانید بلاکچین چیست؟
مشوق‌ها و پاداش‌ها
اوروبوروس برای پایداری شبکه بلاکچین از مکانیزم تشویق استفاده می‌کند. مکانیزم این پروتکل به شکلی است که برای تشویق به مشارکت‌کنندگانی که واگذاری مجموعه‌ای از سهام یا یک ارز ADA را در استخر سهام انجام می‌دهند پاداش می‌دهد. بسته به حجم و نوع واگذاری، کاربر می‌تواند از شبکه میزان مشخصی رمزارز کاردانو دریافت کند.
انرژی کارآمد
اوروبوروس بزرگ‌ترین چالش بلاکچین در الگوریتم اثبات کار که نیاز به مصرف زیاد انرژی بود را برطرف کرد. با استفاده از این الگوریتم ایمن، پایدار، مقیاس‌پذیر و اخلاقی می‌توان بهره‌وری از انرژی را به میزان چشمگیری افزایش داد. میزان مصرف انرژی به حدی کاهش‌یافته که شما با انرژی موردنیاز برای تولید هر بیت‌کوین می‌توانید چهار میلیون سکه که برای پایه این الگوریتم تولید می‌شود را استخراج کنید.
تفاوت اصلی این الگوریتم با الگوریتم اثبات کار در نوع تولید کوین است. در اثبات کار، ماینرها با مصرف انرژی بسیار زیاد مسائل پیچیده ریاضی را حل کرده و در ازای آن پاداش دریافت می‌کنند. درحالی‌که در اوروبروس، شبکه برای حل مسائل ریاضی به‌صورت افقی مقیاس می‌شود که نتیجه آن افزایش قدرت سخت‌افزاری و افزایش عملکرد است.
تفاوت میزان انرژی مصرفی این دو الگوریتم شباهت بسیار زیادی به تفاوت میزان مصرف انرژی در یک خانواده چندنفری و کشوری مانند هلند دارد.
قابلیت اثبات امنیت
امنیت این شبکه از طریق ریاضیات قابل اثبات است. در بلاکچین اوروبوروس تا زمانی که ۵۱% سهام، دست سهام‌داران باشد می‌توان تضمین کرد که انتخاب شرکت‌کنندگان به‌صورت تصادفی انجام می‌شود و شبکه همچنان مفاهیم نوین تولید می‌کند. شبکه برای تکامل خود و ایجاد مفاهیم نوین، از تجزیه و تحلیل‌های امنیتی که در خود شبکه انجام می‌شود و البته تکرار آن‌ها استفاده می‌کند.
استخرها و نمایندگی‌ها
همان‌طور که گفته شد Ouroboros پروتکل اثبات سهام است که کنترل شبکه را با تقسیم وظایف بین استخرهای مختلف انجام می‌دهد.
اوروبوروس برای اطمینان از ثبات و پایداری اتصال در شبکه، بین بخش‌های مختلف شبکه از اپراتور گره استفاده می‌کند.
شبکه برای هر استخر یک رهبر مشخص کرده که با اضافه‌کردن یک بلوک بلاکچین پاداش دریافت می‌کند. شاید این سؤال در ذهن شما ایجاد شود که این رهبرها چگونه انتخاب می‌شوند؟ دارندگان توکن ADA می‌توانند این توکن‌ها را به یک استخر منتقل کرده و اختیارات خود را به مدیر استخر واگذار کنند. با این کار، شانس این استخر برای انتخاب به‌عنوان رهبر افزایش می‌یابد.
اگر استخری در فرایند انتخاب موفق به دریافت رهبری یک استخر شود، سرمایه‌گذاران در آن استخر در جوایز کسب شده شریک می‌شوند.
سیر تکامل اوروبوروس
بلاکچین اوروبوروس نیز مانند سایر فناوری‌های نوین همواره در حال کامل‌تر شدن و رفع نواقص قبلی است. تا امروز ۷ نسخه مختلف از اوروبوروس منتشر شده است. در ادامه بر اساس روند انتشار، آن‌ها را به شما معرفی کرده و توضیحاتی در مورد هرکدام ارائه می‌کنیم.
- کلاسیک (Classic)
- Byzantine Fault Tolerance (BFT
- Praos
- Genesis
- Crypsinous
- Chronos
- هایدرا (Hydra)
اوروبوروس کلاسیک
اوروبوروس کلاسیک در سال ۲۰۱۷ به‌عنوان اولین نسخه از این پروتکل منتشر شد. هدف اصلی این پروتکل استفاده از الگوریتم اثبات سهام به‌جای الگوریتم اثبات کار برای کاهش مصرف انرژی در زمان حل مسائل پیچیده ریاضی بود. این الگوریتم برای جذب هرچه بیشتر سرمایه‌گذاران مکانیسم جدیدی را در محیط اثبات سهام معرفی کرد.
تفاوت اصلی این پروتکل از سایر پروتکل‌های اثبات سهام، توانایی بالای آن در انتخاب بی‌طرفانه رهبر یک استخر و امنیت بالای آن است. در نسخه کلاسیک اوروبوروس، برای افزایش هرچه بیشتر امنیت توجه زیادی به انجام تصادفی فرایندها شده تا از ایجاد الگوها جلوگیری شود.
نسخه Byzantine Fault Tolerance
BFT دومین نسخه اوروبوروس بود که کاردانو برای راه‌اندازی مجدد بایرون و انتقال کدهای قدیمی به کاردانود جدید از آن استفاده کرد. BFT امکان ایجاد شبکه‌ای مرکزی را فراهم کرد. در نتیجه برای ساخت یک بلاکچین دیگر نیاز به آنلاین بودن همیشگی گره‌ها نیست.
نسخه Praos
این نسخه بر پایه اوروبوروس کلاسیک راه‌اندازی شد با این تفاوت که امنیت و مقیاس‌پذیری آن به شکل قابل‌توجهی بهبود یافت. Paraos همانند نسخه کلاسیک برای افزایش سرعت، بلوک‌های تراکنش را به اسلات‌ها تقسیم می‌کند و پردازش را روی آن‌ها انجام می‌دهد. با این تفاوت که این کار را در محیطی نیمه هم‌زمان انجام می‌دهد.
در این پروتکل رهبر به شکل خصوصی انتخاب می‌شود و امکان شناسایی رهبر بعدی برای مهاجمین غیرممکن می‌شود. در نتیجه امنیت افزایش می‌یابد.
نسخه Genesis
این نسخه را می‌توان بهبودیافته Paraos دانست. توسعه‌دهندگان با اضافه‌کردن یک قانون جدید به طرفین این امکان را می‌دهند تا بدون نیاز به بازرسی نقاط قابل‌اعتماد بوت‌استرپ را انجام دهند. از مهم‌ترین ویژگی‌های این پروتکل می‌توان به تطبیق‌پذیری آن با سایر پروتکل‌های جهان با حفظ ویژگی‌های امنیت اشاره کرد.
نسخه Crypsinous
نسخه Crypsinous در واقع تکامل‌یافته نسخه Genesis است که به ویژگی حفظ حریم خصوصی مجهز شده است. این اولین پروتکل اثبات سهام و حفظ حریم خصوصی است که از تکنیک Snark برای رمزگذاری کلید خصوصی استفاده می‌کند که شبکه را در حین حفظ حریم خصوصی از حملات تطبیقی مصون می‌کند.
این نسخه در حال حاضر برای پیاده‌سازی در شبکه کاردانو برنامه‌ریزی نشده است اما می‌توان در زنجیره‌های دیگر از آن استفاده کرد.
نسخه Chronos
این نسخه از بلاکچین اوروبوروس به‌منظور محافظت از دفتر کل در برابر حملاتی که اطلاعات زمانی را هدف قرار می‌دهند، طراحی شده است. نسخه Chronos نشان می‌دهد چطور یک شبکه بلاکچین می‌تواند ساعت‌ها به‌صورت ایمن از طریق یک مکانیسم هماهنگ‌سازی زمان، به فعالیت خود ادامه دهد.
نسخه Hydra
نسخه هایدرا سه مورد از اصلی‌ترین مشکلات مقیاس‌پذیری که مربوط به توان عملیاتی، تأخیر کم و حداقل فضای موردنیاز برای ذخیره‌سازی در هر گره را برطرف می‌کند. در این نسخه به‌جای مقیاس‌بندی عمودی از مقیاس‌بندی افقی استفاده می‌شود و برای افزایش قدرت سخت‌افزاری آن را با گره‌های اضافی ترکیب می‌کند.
بررسی چگونگی کارکرد اوروبوروس
اوروبوروس برای انجام تراکنش‌های شبکه از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کند. این پروتکل، زنجیره‌ها را به دوره‌های مختلف تقسیم کرده و آن‌ها را پردازش می‌کند. برای پردازش یک رهبر برای هر دوره انتخاب می‌شود که مسئول اضافه‌کردن بلوک جدید به زنجیره است. برای حفظ امنیت در این روش، رهبر هر شکاف باید از چند بلوک آخر زنجیره صرف‌نظر کرده و فقط بلوک مشخص شده توسط پروتکل را تسویه شده در نظر بگیرد.
این مکانیزم با نام تأخیر تسویه‌حساب شناخته می‌شود که موجب انتقال ایمن دفتر کل بین شرکت‌کنندگان می‌شود.
مزایای شبکه اوروبوروس
بلاکچین اوروبوروس را می‌توان یکی از برترین پروتکل‌های بلاکچین دانست که مزایای بسیاری دارد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها به شرح زیر است.
- سازگار بودن با محیط‌زیست
- سریع‌تر و ارزان‌تر بودن تراکنش‌های شبکه
- ایجاد درآمد غیرفعال
- عدم تمرکز بالا
- سازگار بودن با محیط‌زیست
یکی از اصلی‌ترین دلایل خلق این پروتکل مصرف زیاد انرژی در الگوریتم اثبات کار برای حل مسائل ریاضی برای ساخت توکن‌های جدید بود. بلاکچین اوروبوروس سازگاری بالایی با محیط‌زیست دارد و این یکی از مهم‌ترین مزیت‌های آن است.
سریع‌تر و ارزان‌تر بودن تراکنش‌های شبکه
مهم‌ترین مزیت این شبکه را می‌توان سرعت بالا در انجام تراکنش در هر ثانیه و کمتر بودن میزان هزینه نقل‌وانتقال دانست. تراکنش‌ها در این شبکه هزینه‌ای کمتر از یک دلار دارد این در حالی است که هزینه تراکنش در شبکه اتریوم چیزی در حدود ۱۰ دلار است.
انتظار می‌رود با به‌روزرسانی‌هایی که توسعه‌دهندگان انجام می‌دهند سرعت انجام تراکنش بیشتر و هزینه نقل‌وانتقال دارایی در این شبکه کاهش یابد.
ایجاد درآمد غیرفعال
ایجاد درآمد غیرفعال یکی از اهداف هر سرمایه‌گذار است. سرمایه‌گذار با سپرده‌گذاری ADA در این شبکه می‌تواند درآمد غیرفعال داشته باشد. این کار با قفل‌کردن دارایی در کیف پول‌های مختلف امکان‌پذیر است.
تمرکز کم در شبکه
الگوریتم اجماع اوروبوروس طوری طراحی شده که هر گره می‌تواند به‌صورت جداگانه، فرایند اعتبارسنجی را انجام دهد. به همین دلیل میزان تمرکز در این شبکه بسیار کم است.
اعتبارسنجی در این شبکه در حال حاضر توسط بیش از ۱۵۰۰ گره مختلف انجام می‌شود.
معایب شبکه اوروبوروس
هر شبکه بلاکچینی معایب خود را دارد. شبکه بلاکچین اوروبوروس نیز از این قاعده مستثنی نیست. برخی از مهم‌ترین معایب این شبکه عبارت است از:
الف. تحت توسعه بودن: بسیاری از ویژگی‌ها این شبکه نظیر مقیاس‌پذیری هنوز به طور کامل توسعه پیدا نکرده است.
ب. سرعت توسعه بسیار پایین: یکی از اصلی‌ترین دلایل سرعت توسعه پایین را می‌توان استفاده از زبان برنامه‌نویسی هاسکل دانست که توسعه‌دهندگان کمی به آن مسلط هستند.
ج. پرداخت‌های تکراری: پرداخت تکراری یا حمله ۵۱ درصدی، یکی از بزرگ‌ترین معایب این شبکه است. این مشکل باعث می‌شود تأییدکنندگان تراکنش‌های ورودی را از طریق دو رهبر مختلف تأیید کنند.
نگاهی به بلاکچین اوروبوروس
بلاکچین اوروبوروس را می‌توان یکی از جدیدترین الگوریتم‌های طراحی شده بر پایه اثبات سهام دانست که به دلیل ویژگی‌های خاص به یکی از محبوب‌ترین بلاکچین‌های بازار رمزارزها تبدیل شده است. در این مقاله سعی کردیم توضیحات کاملی را در مورد بلاکچین اوروبروس به شما ارائه دهیم. سپس نحوه کارکرد، سیر تکامل، ویژگی‌ها، مزایا و معایب این شبکه را به طور کامل بررسی کردیم.
