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.