بررسی کاربردی الگوریتم های اجماع استفاده شده در شبکه های بلاک چین

فناوری بلاک چین، که با معرفی رمزارز بیت کوین در سال 2008 به اوج شکوفایی خود رسید، امروزه نوعی فناوری دگرگون کننده در فضای کسب و کار به شمار می رود. با استفاده از شبکه های بلاک چین می توان پایگاه های داده و دفاتر کل متمرکز را با دفاتر کل و پایگاه های دادۀ امن و توزیع شده میان اعضای شبکه، که به عنوان صحه گذار شناخته می شوند، جایگزین نمود. مهم ترین بخش ساختار شبکۀ بلاک چین، الگوریتم های اجماع به کار رفته در آن است که با استفاده از آن، شیوۀ به توافق رسیدن اعضای شبکه دربارۀ اضافه کردن بلوک اطلاعاتی به زنجیرۀ اطلاعاتی بلوک ها تعیین می شود. به عبارت دیگر، الگوریتم های اجماع قوانین و پروتکل هایی را مشخص می کنند که مطابق آن اعضا دربارۀ اینکه کدام بلوک به زنجیره اضافه شود و این کار را چه عضوی انجام دهد به توافق می رسند و از شکل گیری ساختارهای موازی و متناقض جلوگیری می کنند. الگوریتم های اجماعِ به کار رفته در بلاک چین به دو گروه تقسیم می شوند. گروه نخست، الگوریتم های اثبات محورند. در این الگوریتم ها، اعضای مشارکت کننده در شبکۀ صحه گذاری باید نشان دهند که برای افزودن بلوک جدید شرایط و توان بهتری به نسبت سایرین دارند. گروه دوم الگوریتم های رای محورند؛ در این الگوریتم ها، اعضای شبکه قبل از تصمیم نهایی، باید نتایج خود را درخصوصِ صحت تراکنش یا بلوک جدید با یکدیگر درمیان بگذارند. در این مقاله، الگوریتم های اجماعی بررسی می شوند که در بلاک چین کاربرد بیشتری دارند و ضمن بیان ویژگی های مهم آن ها، از جهات گوناگون نیز با یکدیگر مقایسه می شوند.

An applied investigation of Consensus Algorithms Used in Blockchain Networks

Today, Blockchain technology is seen as a revolutionary technology in the business environment, and the peak of its prosperity was the introduction of Bitcoin in 2008. Blockchain networks allow centralized databases and general ledgers to be replaced, protected, and distributed databases to network members recognized as network verifiers. The most important part of the Blockchain network structure is the consensus algorithm, which determines how a new block between all nodes in the verifying network is agreed to be appended. In other words, consensus algorithms decide rules and protocols that define which block and by which member to connect to the main chain, and prevent parallel and conflicting structures. Consensus algorithms can be divided into two principal classes. The first category is proofbased consensus algorithms, which allow the nodes that enter the verifying network to demonstrate that they are more eligible and better than the others to do the new block that is to be added. The second group is consensus algorithms focused on voting, allowing nodes in the network to share their results from checking a transaction or a new block before making the final decision. In this paper, we discuss consensus algorithms that have been researched and are currently being applied in some wellknown Blockchain applications, while discussing and comparing key features in various aspects.