در مقاله “رمزنگاري چيست؟ ” به صورت مفصل در مورد رمزنگاري و نحوه كار آن صحبت شد.در اين مقاله به بررسي رمزنگاري متقارن (symmetric cryptography) كه يكي از انواع رمزنگاري است ،خواهيم پرداخت.

مقدمه اي بر رمزنگاري

رمزنگاري روشي براي توسعه تكنيك ها و پروتكل هايي براي جلوگيري از دسترسي شخص ثالث است.همچنين رمزنگاري براي  كسب دانش از داده هاي پيام هاي خصوصي در طي يك فرايند ارتباطي بكار مي رود. رمزنگاري  يا Cryptography از دو اصطلاح يونان باستان ، Kryptos و Graphein تشكيل شده است . اصطلاح اول به معني “پنهان” است و دومي به معني “نوشتن” است.

تعريف اصطلاحات در رمزنگاري

قبل از بررسي رمزنگاري متقارن به تعريف چند اصطلاح مي پردازيم:

• رمزگذاري(Encryption) : رمزگذاري اساساً فرآيند تبديل اطلاعات يا متن ساده (plaintext ) به كد يا سايفر(cipher) به منظور جلوگيري از دسترسي اشخاص غير مجاز به آن است. دولت ها ، مشاغل و افراد از تكنيك هاي رمزگذاري براي محافظت از اطلاعات شخصي خود و جلوگيري از تقلب استفاده مي كنند. مطالعات اخير حاكي از آن است كه تقريباً 50٪ اطلاعات و ارتباطات اينترنتي از طريق پروتكل HTTPS رمزگذاري شده است.

• رمزگشايي (Decryption): رمزگشايي برعكس فرآيند رمزگذاري است. كه شامل تبديل داده هاي غيرقابل خواندن (متن رمز) به قابل خواندن (متن ساده) است.

• سايفر (Cipher) : در رمزنگاري ، سايفر مجموعه اي از دستورالعمل هاي تعريف شده است كه براي رمزگذاري يا رمزگشايي پيام نوشتاري از آنها پيروي مي كنند. روند رمزگذاري شامل تبديل اطلاعات به نسخه غيرقابل خواندن يا غيرقابل دسترسي است. متن اصلي را كه مي توان به وضوح درك كرد ، به عنوان متن ساده (plaintext ) مي شناسند ، در حالي كه شكل رمزگذاري شده آن را متن رمز(cipher)  مي نامند. هر دو متن حاوي اطلاعات يكساني هستند ، تنها تفاوت اين است كه سايفر در قالبي نوشته شده است كه فقط توسط كساني كه مكانيسم رمزگشايي صحيح دارند قابل خواندن يا دسترسي است.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

هش گراف (Hashgraph) ادعا مي كند كه فوق العاده سريع است: گفته مي شود مي تواند بيش از 250000 معامله را در ثانيه انجام دهد.

Blockchain هنوز منسوخ نشده است. به خصوص در سازمان هاي خصوصي ، به عنوان يك دفتر توزيع شده خصوصي ، داراي مزايايي است و مي تواند به اندازه كافي سريع باشد. علاوه بر اين ، پيشرفت هاي Blockchain در دست بررسي است و ممكن است به بهبود عملكرد و دامنه كاربرد آن كمك كند. آنچه اهميت بلاكچين را نمايان تر مي كند دو ويژگي مهم آن است: تمركززدايي و تغييرناپذيري داده ها.

امروزه بسياري از افراد فناوري دفتر كل توزيع شده را با بلاكچين برابر مي دانند . با گذشت زمان ، تازه واردان وارد بازار رمزنگاري مي شوند و راه حل هاي جديدي ارائه مي دهند.

هش گراف(Hashgraph) چيست؟

هش گراف از روش كاملاً متفاوتي براي به اشتراك گذاشتن اطلاعات و ايجاد اجماع استفاده مي كند: شايعات(gossip)

واكنش شما زماني كه شايعاتي در مورد يك موضوع مي شنويد، چيست؟ ، بلافاصله سوالاتي از جمله “چه كسي به شما چنين گفته است؟” ، “چه زماني شنيديد؟” ، “چه كسي ديگري مي داند؟” به ذهنتان خطور ميكند

استفاده از شايعه در هش گراف

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد

براي ايجاد هر نوع اعتماد در بلاكچين ، گره ها بايد در مورد پذيرش بلاك ها، در دفتركل توزيع شده ، به توافق برسند.در اين مقاله به بررسي الگوريتم تحمل خطاي بيزانس  مي پردازيم:

به طور كلي الگوريتم هاي اجماع به دو دسته تقسيم مي شوند:

• الگوريتم هاي مبتني بر اثبات
• الگوريتم هاي مبتني بر تحمل خطاي بيزانس مانند BPFT ، Ripple، Tendermind

الگوريتم هاي مبتني بر اثبات

در الگوريتم هاي مبتني بر اثبات ، استخراج كنندگان بايد ثابت كنند كه آنها مي توانند يك بلاك جديد ايجاد كنند. اثبات بايد توسط گره هاي ديگر قابل تأييد باشد. الگوريتم هاي مبتني بر اثبات مانند POW ، POS  ،DPOS ،POA،POE

الگوريتم هاي مبتني بر تحمل خطاي  بيزانس

الگوريتم هاي مبتني بر تحمل خطاي  بيزانس مانند BPFT ، Ripple،  Tendermind

مساله ژنرال هاي بيزانس مشكلي در علوم رايانه است كه دشواري رسيدن چندين گره در يك سيستم توزيع شده براي رسيدن به توافق را توصيف مي كند.

مساله ژنرال هاي بيزانس به شرح زير است:

چندين ژنرال يك شهر را محاصره كرده اند. هر ژنرال ارتش خاص خود را دارد. چالش اين است كه ژنرال ها بايد در مورد چگونگي حمله به شهر به اتفاق نظر برسند. اگر آنها به توافق نرسند ، حمله آنها ناموفق خواهد بود. ژنرال ها بايد با پيام ارتباط برقرار كنند ، با اين حال ، اين پيام ها قابل اعتماد نيستند زيرا ممكن است پيام به ژنرال ديگر نرسد يا پيام جعل شود.

بنابراين دستيابي به توافق از اين طريق غيرممكن است. در شبكه هاي بلاكچين هم مشكل مشابه رخ مي دهد. كه گره ها با يكديگر ارتباط برقرار مي كنند و بايد به اجماع برسند. ممكن است به گره ها اعتماد نكنيد يا شبكه معيوب باشد. به همين دليل ، برخي از سيستم هاي زنجيره بلوك الگوريتم هاي اجماع مختلفي را براي غلبه بر اين چالش ها اعمال كرده اند

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

الگوريتم توافق ” اثبات سهام يا دارايي” در سال 2011 در انجمن Bitcointalk براي حل مشكلات الگوريتم اثبات كار ارائه شد. در حالي كه هر دو هدف يكساني براي دستيابي به اتفاق نظر در بلاكچين را دارند ، روند رسيدن به هدف كاملاً متفاوت است.

اثبات سهام چگونه كار مي كند؟

در اثبات سهام ، نهادهايي به نام اعتبارسنج (Validator) وجود دارند كه تراكنش ها را جمع آوري مي كنند و بلاك هاي جديد ايجاد مي كنند. در حالي كه در اثبات كار ماينرها بلاك ها را استخراج ميكنند. هرچه پول بيشتري در PoS سرمايه گذاري كنيد ، شانس شما براي اعتبارسنجي يك بلاك جديد بيشتر است.

در  اثبات سهام، هيچ پاداش بلوكي وجود ندارد. انگيزه اعتبارسنج براي انجام اجماع صرفاً مبتني بر جمع آوري هزينه هاي تراكنش ها است.

در واقع در اثبات كار ماينر ها براي استخراج بلاك جديد بايد انرژي مصرف كنند اما در اثبات سهام نودها براي تاييد بلاك ها بايد شرط بندي كنند

اعتبارسنج (Validators)چيست؟

براي تبديل شدن به يك اعتبارسنج ، كاربر نياز به ارسال پول (سهام)در نوع خاصي از معاملات دارد. اين وجوه در سپرده اي به نام حواله اعتبارسنج قفل مي شوند و تنها درصورتي كه اعتبارسنج طبق قوانين پروتكل عمل كند ،آزاد مي شوند. اگر اعتبارسنج تراكنش تقلبي را در بلوك خود قرار دهد ، سهام  خود را از دست مي دهد.

كاربراني كه مي خواهند در اثبات سهام شركت كنند ، لازم است مقدار مشخصي سكه را به عنوان سهام خود در شبكه قفل كنند. اندازه سهم ، تعيين كننده شانس انتخاب يك گره به عنوان اعتبارسنج بعدي براي تاييد بلوك بعدي است. هرچه سهم بيشتر باشد ، شانس انتخاب نيزبيشترخواهد بود. براي اينكه در اين فرآيند تنها ثروتمندترين گره هاي شبكه انتخاب نشوند ، روشهاي منحصر به فردي در فرآيند انتخاب اعتبارسنج وجود دارد.

اعتبارسنج چگونه انتخاب مي شود؟

الگوريتم Proof Of Stake از يك فرآيند شبه تصادفي براي انتخاب يك گره به عنوان اعتبار سنج استفاده مي كند ، براساس تركيبي از عواملي شامل سن ، تصادفي سازي و ثروت گره باشند.

اعتبار سنج معمولا به دو روش “انتخاب تصادفي” و “انتخاب بر اساس سن سكه” انتخاب مي شوند.

در روش انتخاب تصادفي ، اعتبارسنجها با جستجوي گره هايي با كمترين مقدار هش و بالاترين ميزان سهم انتخاب مي شوند. و از آنجا كه مقدار سهام به صورت عمومي قابل رويت است ، اعتبارسنج بعدي معمولاً توسط گره هاي ديگر قابل پيش بيني است.و اين ممكن است باعث شود انتخاب اعتبارسنج عادلانه نباشد.

روش Coin Age Selection گره ها را براساس مدت زمان ذخيره سهامشان انتخاب مي كند. سن سكه با ضرب تعداد روزهاي نگه داشتن سهام به تعداد سهامي كه دارند محاسبه مي شود. هنگامي كه يك گره بلاكي را تاييد كرد ، سن سكه آن به صفر مي رسد .و بايد مدت زمان مشخصي را صبر كند تا بتواند بلاك ديگري را تاييد كند .به اين ترتيب همه گره ها شانس انتخاب دارند و اين روش عادلانه تر است.

مقايسه اثبات سهام نسبت با اثبات كار

• در روش اثبات انجام كار (Proof of Work)، ماينرها به نسبت توانايي در محاسبات و تاييد بقيه ماينرها مي تواند بلاك جديد را به زنجيره اضافه  و پاداش بگيرد .اما در اثبات سهام ماينرهايي كه دارايي بيشتري دارند، به نسبت دارايي خود مي توانند. عمل استخراج را انجام دهند.
• اثبات سهام براي تأمين امنيت بلاكچين نيازي به مصرف مقدار زيادي برق ندارد. (تخمين زده مي شود كه بيت كوين و اتريوم به عنوان بخشي از سازوكار اجماع خود بيش از 1 ميليون دلار هزينه برق و سخت افزار در روز مصرف مي كنند.)
• Proof of Stake درهاي وسيعي از تكنيك ها را باز مي كند تا با استفاده از نظريه بازي از شكل گرفتن ، راه هاي مضر براي شبكه ممانعت كنند .(مانند خودخواهي استخراج در اثبات كار).
• در اثبات كار هزينه ها نسبتاً زياد اما بازدهي بالا است.اما در اثبات سهام هزينه ها كم و به نسبت بازدهي هم كمتر است.
• در اثبات كار سرعت انجام تراكنش ها كمتر از اثبات سهام است

مزايا و معايب اثبات سهام

مزاياي اصلي الگوريتم Proof of Stake بهره وري ، امنيت و انرژي است.

از آنجا كه آسان و مقرون به صرفه است . تعداد بيشتري از كاربران براي اجراي گره ها ترغيب مي شوند. اين امر همراه با فرآيند تصادفي سازي باعث غيرمتمركزتر شدن شبكه نيز مي شود . زيرا براي استخراج بلوك ها ديگر به استخرهاي استخراج نياز نيست. و از آنجا كه ديگر نيازي به انتشار بسياري از سكه هاي جديد براي جايزه نيست. اين امر به ثبات قيمت يك سكه خاص كمك مي كند.

اما در اين روش گره هايي كه داراي سهام بيشتري هستند شانس بالاتري براي اتنخاب دارند كه اين امر موجب انتخاب ناعادلانه مي شود.

اثبات كار (PoW) مفهومي است كه از قبل وجود داشته است. ، ايده PoW براي اولين بار توسط Dwork و Naor در سال 1993 ارائه شد. آنها ايده استفاده از اثبات كار را براي مقابله با هرزنامه ايميل(spam) مطرح كردند. طبق پيشنهاد آنها ، ارسال كننده ايميل بايد يك معماي رياضي پرمصرف را حل كرده و راه حل آن را در ايميل به عنوان اثبات انجام كار ، ارائه دهد. گيرنده ايميل فقط در صورت تأييد راه حل ، ايميل را مي پذيرد. در محيط بلاكچين ، مفهوم مشابهي اتخاذ شده است.

پس از آن ناكاموتو مدل اوليه اثبات كار (PoW) را ارائه داد. كه به طور گسترده اي در ارزهاي رمزپايه مانند بيت كوين مورد استفاده قرار گرفت. pow يكي از روش هاي رايج اعتبار سنجي براي تأييد معاملات در بلاكچين است.

بيشتر بخوانيد :   اثبات سهام چيست؟

اثبات كار چگونه انجام مي شود؟

در پروتكل اجماع PoW ، ماينر يك معماي رمزنگاري پيچيده را حل مي كند تا فرصتي براي پيوست بلوك بعدي به بلاكچين و كسب پاداش كار انجام شده و انرژي مصرف شده داشته باشد. هر گره بايد ثابت كند كه كار كافي را براي ايجاد فرصتي براي پيوستن بلوك بعدي به زنجيره بلوك انجام داده است. بنابراين ، اين مدل Proof-of-Work ناميده مي شود.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

منظور از مدل مرجع بلاكچين بررسي معماري و فناوري هاي تشكيل آن است.گرچه بلاكچين تأثيرات قابل توجهي در زمينه رمزارزها ،مالي و حتي فعاليت هاي اقتصادي-اجتماعي گذاشته است ، اما اين يك فناوري جديد نيست.

 بلاكچين را مي توان نوآوري جمعي دانست كه گروهي از فناوري هاي موجود در زمينه رمزنگاري ، اقتصاد و علوم رايانه را با هم تركيب مي كند.

در ادامه به بررسي مدل مرجع شش لايه براي توصيف و استاندارد سازي معماري و اجزاي اصلي سيستم هاي بلاكچين مي پردازيم. در مورد تكنيك هاي كليدي در هر لايه بحث خواهيم كرد.

همانند مدل مرجع OSI (open system interconnection reference model) در اينترنت،يك سيستم بلاكچين مي تواند به شش لايه تقسيم شود كه در شكل نشان داده شده است.

مدل مرجع بلاكچين

لايه داده (Data Layer):

اين لايه تكنيك هاي  براي دستكاري انواع داده هاي جمع آوري شده از فضاي سايبري ، فيزيكي و اجتماعي را فراهم مي كند. اين داده ها به صورت زنجيروار بسته بندي مي شوند و در تمام گره هاي كامل (full node) شبكه بلاكچين با استفاده از ساختار داده هاي درختان مركل كه به صورت نامتقارن رمزگذاري و هش شده و داراي برچسب زمان (timestamp) هستند، ذخيره مي شوند.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

الگوريتم اجماع در بلاكچين به شبكه اجازه مي دهد تا روي يك نسخه واحد از اطلاعات به توافق برسند.

بلاكچين يك شركت نيست و يك برنامه هم نيست ، بلكه روشي كاملاً جديد براي ثبت اطلاعات در اينترنت است.

از اين فناوري مي توان براي توسعه برنامه هاي بلاكچين ، مانند شبكه هاي اجتماعي ، پيام رسان ها ، بازي ها ، مبادلات ، سيستم عامل هاي ذخيره سازي ، سيستم هاي رأي گيري ، بازارهاي پيش بيني ، فروشگاه هاي آنلاين و موارد ديگر استفاده كرد. از اين لحاظ ، بلاك چين شباهت به اينترنت دارد . به همين دليل برخي آن را “اينترنت 3.0” لقب داده اند.

چرا اجماع ضروري است؟

اطلاعات ثبت شده در زنجيره بلوك مي تواند به هر شكلي باشد . اعم از انتقال پول ، مالكيت ، معامله ، هويت شخص ، توافق بين دو طرف يا حتي ميزان برق مصرفي.

با اين حال ، براي ثبت اطلاعات در زنجيره بلوك نياز به تأييد چندين دستگاه مانند رايانه در شبكه است. در اين محيط چالش برانگيز ، بايد يك مشكل اساسي را حل كنيد تا پول ديجيتال كار كند:

همه گره ها بايد در مورد يك تاريخ واحد از معاملات به توافق برسند. بدون اتفاق نظر در مورد اينكه چه كسي مالك چه چيزي است ، شبكه بي ارزش خواهد بود.

سازوكار اجماع در بلاكچين به شبكه اجازه مي دهد تا روي يك نسخه واحد از اطلاعات به توافق برسند. وقتي يك شركت كننده در شبكه يك تراكنش ايجاد مي كند ، تراكنش به كل شبكه پخش مي شود.

هر گره تراكنش را ثبت مي كند و آن را به نسخه دفتر خود اضافه مي كند. نسخه هاي مختلفي كه توسط گره هاي مختلف نگهداري مي شوند كمي متفاوت به نظر مي رسند. اگر در ايالات متحده هستيد و تراكنشي را پخش مي كنيد ، گره هايي كه به شما نزديك هستند زودتر از گره مستقر در آسيا آن را دريافت مي كنند.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

با مقايسه بلاكچين عمومي و خصوصي در يك نگاه ميتوان بلاكچين مناسب مشاغل مختلف را شناسايي كرد.مشاغل بايد با مزايا و معايب بلاكچين هاي عمومي و خصوصي آشنا شوند تا مشخص شود كدام نوع بلاكچين براي الزامات خاص تجاري آنها سودمندترين است.

بيشتر بخوانيد :   انفجار قيمت بيتكوين در سال 2021/2022

براي مقايسه بلاكچين عمومي و خصوصي به صورت كاملتر و مطالعه ويژگي انواع بلاكچين به مقاله انواع بلاكچين مراجعه فرماييد.

اگرمي خواهيد در مورد انواع بلاكچين مطالب بيشتري بدانيد پس با ما همراه باشيد:

شكي نيست كه بلاكچين در دهه اخير بسيار پيشرفت كرده است. اين كار با بيت كوين آغاز شد كه بلاكچين عمومي را عرضه مي كند ( اولين نوع بلاكچين). مي توانيم بلاكچين بيت كوين را به عنوان اولين نسل فناوري بلاكچين بناميم.

در حال حاضر ، ما در نقطه اي هستيم كه انواع مختلفي از فناوري بلاكچين وجود دارد . هر يك از آنها اهدافي را دنبال كرده و يك مشكل خاص را حل مي كنند.

چرا نياز به انواع مختلف بلاكچين وجود دارد؟

قبل از اينكه بحث اصلي در مورد انواع بلاكچين را شروع كنيم ، بياييد بررسي كنيم كه در وهله اول چرا به آنها نياز داريم؟وقتي فناوري بلاكچين به دنيا معرفي شد ، يك نوع بلاكچين عمومي مورد استفاده رمز ارزها بود.

درك هدف ساخت آن واقعاً دشوار است ، اما به طور كلي مفهوم فناوري دفتر كل غيرمتمركز (DLT)را ارائه مي دهد.مفهوم DLT نحوه حل مسائل  را تغيير داد. DLT اين امكان را به سازمانها مي داد تا بدون وابستگي به نهادي متمركز كار كنند.

فناوري توزيع شده مشكلات وجود نهادمركزي را برطرف مي كند ، اما به خودي خود مشكلات زيادي را در هنگام استفاده از فناوري بلاكچين در سناريوهاي مختلف به ارمغان مي آورد.

به عنوان مثال ، بيت كوين از يك الگوريتم اجماع ناكارآمد(اثبات كار) استفاده كرد. به گره ها نياز داشت تا با استفاده از انرژي محاسبات رياضي را حل كنند.در ابتدا مشكلي نبود ، اما به محض افزايش سختي شبكه ، زمان و انرژي لازم براي حل آن معادلات رياضي نيز افزايش مي يافت.

اين ناكارآمدي براي هر سيستمي كه نياز به كارآيي دارد ، مناسب نيست.به عنوان مثال ، بانك ها هر روز تراكنش هاي زيادي انجام مي دهند. بنابراين ، اين نوع بلاكچين مناسب بانك  نيست. مشكلات ديگري در رابطه با نسل اول بلاكچين وجود داشت ، از جمله مقياس پذيري ، عدم خودكار سازي و غيره.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.

اجزاي بلاكچين

شبكه اي از كامپيوترها (نودها) بلاكچين را اجرا مي كنند. آنها دائماً در حال تبادل اطلاعات مربوط به معاملات و بلاك هاي جديد هستند. نودها زيرساخت هاي بلاكچين را تشكيل مي دهند.

در بلاكچين چند نوع نود يا گره وجود دارد:

Full node: گره كامل مانند برج آنتن تلفن همراه است كه تلفن شما به آن متصل مي شود. تمام ايستگاه هاي آنتن (گره هاي كامل) به يكديگر متصل شده و زيرساخت شبكه ارتباطي را تشكيل مي دهند. اگر مي خواهيد با تلفن خود تماس بگيريد ، قبل از اينكه بتوانيد با هر تلفن همراه ديگري تعامل كنيد ، ابتدا بايد به برج تلفن همراه متصل شويد. در شبكه توزيع شده بلاكچين ، گره هاي كامل در بيشتر اوقات فعال هستند و شبكه توزيع شده را تشكيل مي دهند. آنها همچنين يك نسخه از كل بلاكچين را نگهداري مي كنند.

بيشتر بدانيد:نانس (nonce) : ماينرها در جستجوي يك قطعه گمشده!!

Light node : گره سبك يا لايت نود كپي بلاكچين را نگه نمي دارد براي همين قبل از اينكه بتواند با بلاكچين ارتباط برقرار كند ، بايد به يك نود كامل متصل شود.زماني كه از كيف پول روي تلفن يا رايانه خود استفاده كنيد ، از گره سبك استفاده خواهيد كرد. بيشتر كيف پول هاي موجود گره هاي سبك هستند ، به اين معني كه آنها كليدهاي شما را ذخيره مي كنند اما كپي بلاكچين را حفظ نمي كنند.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سايت فكت كوينز مراجعه نماييد.