.

.

در مقاله “رمزنگاری چیست؟ ” به صورت مفصل در مورد رمزنگاری و نحوه کار آن صحبت شد.در این مقاله به بررسی رمزنگاری متقارن (symmetric cryptography) که یکی از انواع رمزنگاری است ،خواهیم پرداخت.

.

.

مقدمه ای بر رمزنگاری

.

.

رمزنگاری روشی برای توسعه تکنیک ها و پروتکل هایی برای جلوگیری از دسترسی شخص ثالث است.همچنین رمزنگاری برای کسب دانش از داده های پیام های خصوصی در طی یک فرایند ارتباطی بکار می رود. رمزنگاری یا Cryptography از دو اصطلاح یونان باستان ، Kryptos و Graphein تشکیل شده است . اصطلاح اول به معنی “پنهان” است و دومی به معنی “نوشتن” است.

.

.

تعریف اصطلاحات در رمزنگاری

.

.

قبل از بررسی رمزنگاری متقارن به تعریف چند اصطلاح می پردازیم:

.

.

• رمزگذاری(Encryption) : رمزگذاری اساساً فرآیند تبدیل اطلاعات یا متن ساده (plaintext ) به کد یا سایفر(cipher) به منظور جلوگیری از دسترسی اشخاص غیر مجاز به آن است. دولت ها ، مشاغل و افراد از تکنیک های رمزگذاری برای محافظت از اطلاعات شخصی خود و جلوگیری از تقلب استفاده می کنند. مطالعات اخیر حاکی از آن است که تقریباً 50٪ اطلاعات و ارتباطات اینترنتی از طریق پروتکل HTTPS رمزگذاری شده است.

.

.

• رمزگشایی (Decryption): رمزگشایی برعکس فرآیند رمزگذاری است. که شامل تبدیل داده های غیرقابل خواندن (متن رمز) به قابل خواندن (متن ساده) است.

.

.

• سایفر (Cipher) : در رمزنگاری ، سایفر مجموعه ای از دستورالعمل های تعریف شده است که برای رمزگذاری یا رمزگشایی پیام نوشتاری از آنها پیروی می کنند. روند رمزگذاری شامل تبدیل اطلاعات به نسخه غیرقابل خواندن یا غیرقابل دسترسی است. متن اصلی را که می توان به وضوح درک کرد ، به عنوان متن ساده (plaintext ) می شناسند ، در حالی که شکل رمزگذاری شده آن را متن رمز(cipher) می نامند. هر دو متن حاوی اطلاعات یکسانی هستند ، تنها تفاوت این است که سایفر در قالبی نوشته شده است که فقط توسط کسانی که مکانیسم رمزگشایی صحیح دارند قابل خواندن یا دسترسی است.

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.

.

.

هش گراف (Hashgraph) ادعا می کند که فوق العاده سریع است: گفته می شود می تواند بیش از 250000 معامله را در ثانیه انجام دهد.

.

.

Blockchain هنوز منسوخ نشده است. به خصوص در سازمان های خصوصی ، به عنوان یک دفتر توزیع شده خصوصی ، دارای مزایایی است و می تواند به اندازه کافی سریع باشد. علاوه بر این ، پیشرفت های Blockchain در دست بررسی است و ممکن است به بهبود عملکرد و دامنه کاربرد آن کمک کند. آنچه اهمیت بلاکچین را نمایان تر می کند دو ویژگی مهم آن است: تمرکززدایی و تغییرناپذیری داده ها.

.

.

امروزه بسیاری از افراد فناوری دفتر کل توزیع شده را با بلاکچین برابر می دانند . با گذشت زمان ، تازه واردان وارد بازار رمزنگاری می شوند و راه حل های جدیدی ارائه می دهند.

.

.

هش گراف(Hashgraph) چیست؟

.

.

هش گراف از روش کاملاً متفاوتی برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات و ایجاد اجماع استفاده می کند: شایعات(gossip)

.

.

واکنش شما زمانی که شایعاتی در مورد یک موضوع می شنوید، چیست؟ ، بلافاصله سوالاتی از جمله “چه کسی به شما چنین گفته است؟” ، “چه زمانی شنیدید؟” ، “چه کسی دیگری می داند؟” به ذهنتان خطور میکند

.

.

.

استفاده از شایعه در هش گراف

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید

.

.

برای ایجاد هر نوع اعتماد در بلاکچین ، گره ها باید در مورد پذیرش بلاک ها، در دفترکل توزیع شده ، به توافق برسند.در این مقاله به بررسی الگوریتم تحمل خطای بیزانس می پردازیم:

.

.

به طور کلی الگوریتم های اجماع به دو دسته تقسیم می شوند:

.

.

• الگوریتم های مبتنی بر اثبات
• الگوریتم های مبتنی بر تحمل خطای بیزانس مانند BPFT ، Ripple، Tendermind

.

.

الگوریتم های مبتنی بر اثبات

.

.

در الگوریتم های مبتنی بر اثبات ، استخراج کنندگان باید ثابت کنند که آنها می توانند یک بلاک جدید ایجاد کنند. اثبات باید توسط گره های دیگر قابل تأیید باشد. الگوریتم های مبتنی بر اثبات مانند POW ، POS ،DPOS ،POA،POE

.

.

الگوریتم های مبتنی بر تحمل خطای بیزانس

.

.

الگوریتم های مبتنی بر تحمل خطای بیزانس مانند BPFT ، Ripple، Tendermind

.

.

مساله ژنرال های بیزانس مشکلی در علوم رایانه است که دشواری رسیدن چندین گره در یک سیستم توزیع شده برای رسیدن به توافق را توصیف می کند.

.

.

مساله ژنرال های بیزانس به شرح زیر است:

.

.

چندین ژنرال یک شهر را محاصره کرده اند. هر ژنرال ارتش خاص خود را دارد. چالش این است که ژنرال ها باید در مورد چگونگی حمله به شهر به اتفاق نظر برسند. اگر آنها به توافق نرسند ، حمله آنها ناموفق خواهد بود. ژنرال ها باید با پیام ارتباط برقرار کنند ، با این حال ، این پیام ها قابل اعتماد نیستند زیرا ممکن است پیام به ژنرال دیگر نرسد یا پیام جعل شود.

.

..

بنابراین دستیابی به توافق از این طریق غیرممکن است. در شبکه های بلاکچین هم مشکل مشابه رخ می دهد. که گره ها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و باید به اجماع برسند. ممکن است به گره ها اعتماد نکنید یا شبکه معیوب باشد. به همین دلیل ، برخی از سیستم های زنجیره بلوک الگوریتم های اجماع مختلفی را برای غلبه بر این چالش ها اعمال کرده اند

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید

.

.

الگوریتم توافق ” اثبات سهام یا دارایی” در سال 2011 در انجمن Bitcointalk برای حل مشکلات الگوریتم اثبات کار ارائه شد. در حالی که هر دو هدف یکسانی برای دستیابی به اتفاق نظر در بلاکچین را دارند ، روند رسیدن به هدف کاملاً متفاوت است.

.

.

اثبات سهام چگونه کار می کند؟

.

.

در اثبات سهام ، نهادهایی به نام اعتبارسنج (Validator) وجود دارند که تراکنش ها را جمع آوری می کنند و بلاک های جدید ایجاد می کنند. در حالی که در اثبات کار ماینرها بلاک ها را استخراج میکنند. هرچه پول بیشتری در PoS سرمایه گذاری کنید ، شانس شما برای اعتبارسنجی یک بلاک جدید بیشتر است.

.

.

در اثبات سهام، هیچ پاداش بلوکی وجود ندارد. انگیزه اعتبارسنج برای انجام اجماع صرفاً مبتنی بر جمع آوری هزینه های تراکنش ها است.

.

.

در واقع در اثبات کار ماینر ها برای استخراج بلاک جدید باید انرژی مصرف کنند اما در اثبات سهام نودها برای تایید بلاک ها باید شرط بندی کنند

.

.

.

.

اعتبارسنج (Validators)چیست؟

.

.

برای تبدیل شدن به یک اعتبارسنج ، کاربر نیاز به ارسال پول (سهام)در نوع خاصی از معاملات دارد. این وجوه در سپرده ای به نام حواله اعتبارسنج قفل می شوند و تنها درصورتی که اعتبارسنج طبق قوانین پروتکل عمل کند ،آزاد می شوند. اگر اعتبارسنج تراکنش تقلبی را در بلوک خود قرار دهد ، سهام خود را از دست می دهد.

.

.

کاربرانی که می خواهند در اثبات سهام شرکت کنند ، لازم است مقدار مشخصی سکه را به عنوان سهام خود در شبکه قفل کنند. اندازه سهم ، تعیین کننده شانس انتخاب یک گره به عنوان اعتبارسنج بعدی برای تایید بلوک بعدی است. هرچه سهم بیشتر باشد ، شانس انتخاب نیزبیشترخواهد بود. برای اینکه در این فرآیند تنها ثروتمندترین گره های شبکه انتخاب نشوند ، روشهای منحصر به فردی در فرآیند انتخاب اعتبارسنج وجود دارد.

.

.

اعتبارسنج چگونه انتخاب می شود؟

.

.

الگوریتم Proof Of Stake از یک فرآیند شبه تصادفی برای انتخاب یک گره به عنوان اعتبار سنج استفاده می کند ، براساس ترکیبی از عواملی شامل سن ، تصادفی سازی و ثروت گره باشند.

.

.

اعتبار سنج معمولا به دو روش “انتخاب تصادفی” و “انتخاب بر اساس سن سکه” انتخاب می شوند.

.

.

در روش انتخاب تصادفی ، اعتبارسنجها با جستجوی گره هایی با کمترین مقدار هش و بالاترین میزان سهم انتخاب می شوند. و از آنجا که مقدار سهام به صورت عمومی قابل رویت است ، اعتبارسنج بعدی معمولاً توسط گره های دیگر قابل پیش بینی است.و این ممکن است باعث شود انتخاب اعتبارسنج عادلانه نباشد.

.

.

روش Coin Age Selection گره ها را براساس مدت زمان ذخیره سهامشان انتخاب می کند. سن سکه با ضرب تعداد روزهای نگه داشتن سهام به تعداد سهامی که دارند محاسبه می شود. هنگامی که یک گره بلاکی را تایید کرد ، سن سکه آن به صفر می رسد .و باید مدت زمان مشخصی را صبر کند تا بتواند بلاک دیگری را تایید کند .به این ترتیب همه گره ها شانس انتخاب دارند و این روش عادلانه تر است.

.

.

مقایسه اثبات سهام نسبت با اثبات کار

.

.

• در روش اثبات انجام کار (Proof of Work)، ماینرها به نسبت توانایی در محاسبات و تایید بقیه ماینرها می تواند بلاک جدید را به زنجیره اضافه و پاداش بگیرد .اما در اثبات سهام ماینرهایی که دارایی بیشتری دارند، به نسبت دارایی خود می توانند. عمل استخراج را انجام دهند.
• اثبات سهام برای تأمین امنیت بلاکچین نیازی به مصرف مقدار زیادی برق ندارد. (تخمین زده می شود که بیت کوین و اتریوم به عنوان بخشی از سازوکار اجماع خود بیش از 1 میلیون دلار هزینه برق و سخت افزار در روز مصرف می کنند.)
• Proof of Stake درهای وسیعی از تکنیک ها را باز می کند تا با استفاده از نظریه بازی از شکل گرفتن ، راه های مضر برای شبکه ممانعت کنند .(مانند خودخواهی استخراج در اثبات کار).
• در اثبات کار هزینه ها نسبتاً زیاد اما بازدهی بالا است.اما در اثبات سهام هزینه ها کم و به نسبت بازدهی هم کمتر است.
• در اثبات کار سرعت انجام تراکنش ها کمتر از اثبات سهام است

.

.

مزایا و معایب اثبات سهام

.

.

مزایای اصلی الگوریتم Proof of Stake بهره وری ، امنیت و انرژی است.

.

.

از آنجا که آسان و مقرون به صرفه است . تعداد بیشتری از کاربران برای اجرای گره ها ترغیب می شوند. این امر همراه با فرآیند تصادفی سازی باعث غیرمتمرکزتر شدن شبکه نیز می شود . زیرا برای استخراج بلوک ها دیگر به استخرهای استخراج نیاز نیست. و از آنجا که دیگر نیازی به انتشار بسیاری از سکه های جدید برای جایزه نیست. این امر به ثبات قیمت یک سکه خاص کمک می کند.

.

.

اما در این روش گره هایی که دارای سهام بیشتری هستند شانس بالاتری برای اتنخاب دارند که این امر موجب انتخاب ناعادلانه می شود.

.

.

اثبات کار (PoW) مفهومی است که از قبل وجود داشته است. ، ایده PoW برای اولین بار توسط Dwork و Naor در سال 1993 ارائه شد. آنها ایده استفاده از اثبات کار را برای مقابله با هرزنامه ایمیل(spam) مطرح کردند. طبق پیشنهاد آنها ، ارسال کننده ایمیل باید یک معمای ریاضی پرمصرف را حل کرده و راه حل آن را در ایمیل به عنوان اثبات انجام کار ، ارائه دهد. گیرنده ایمیل فقط در صورت تأیید راه حل ، ایمیل را می پذیرد. در محیط بلاکچین ، مفهوم مشابهی اتخاذ شده است.

.

.

.

.

پس از آن ناکاموتو مدل اولیه اثبات کار (PoW) را ارائه داد. که به طور گسترده ای در ارزهای رمزپایه مانند بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت. pow یکی از روش های رایج اعتبار سنجی برای تأیید معاملات در بلاکچین است.

.

.

''بیشتر بخوانید : اثبات سهام چیست؟''

.

.

اثبات کار چگونه انجام می شود؟

.

.

در پروتکل اجماع PoW ، ماینر یک معمای رمزنگاری پیچیده را حل می کند تا فرصتی برای پیوست بلوک بعدی به بلاکچین و کسب پاداش کار انجام شده و انرژی مصرف شده داشته باشد. هر گره باید ثابت کند که کار کافی را برای ایجاد فرصتی برای پیوستن بلوک بعدی به زنجیره بلوک انجام داده است. بنابراین ، این مدل Proof-of-Work نامیده می شود.

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.

.

.

منظور از مدل مرجع بلاکچین بررسی معماری و فناوری های تشکیل آن است.گرچه بلاکچین تأثیرات قابل توجهی در زمینه رمزارزها ،مالی و حتی فعالیت های اقتصادی-اجتماعی گذاشته است ، اما این یک فناوری جدید نیست.

.

.

بلاکچین را می توان نوآوری جمعی دانست که گروهی از فناوری های موجود در زمینه رمزنگاری ، اقتصاد و علوم رایانه را با هم ترکیب می کند.

.

.

در ادامه به بررسی مدل مرجع شش لایه برای توصیف و استاندارد سازی معماری و اجزای اصلی سیستم های بلاکچین می پردازیم. در مورد تکنیک های کلیدی در هر لایه بحث خواهیم کرد.

همانند مدل مرجع OSI (open system interconnection reference model) در اینترنت،یک سیستم بلاکچین می تواند به شش لایه تقسیم شود که در شکل نشان داده شده است.

.

.

.

مدل مرجع بلاکچین

.

.

لایه داده (Data Layer):

.

.

این لایه تکنیک های برای دستکاری انواع داده های جمع آوری شده از فضای سایبری ، فیزیکی و اجتماعی را فراهم می کند. این داده ها به صورت زنجیروار بسته بندی می شوند و در تمام گره های کامل (full node) شبکه بلاکچین با استفاده از ساختار داده های درختان مرکل که به صورت نامتقارن رمزگذاری و هش شده و دارای برچسب زمان (timestamp) هستند، ذخیره می شوند.

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.

.

.

الگوریتم اجماع در بلاکچین به شبکه اجازه می دهد تا روی یک نسخه واحد از اطلاعات به توافق برسند.

.

.

''بلاکچین یک شرکت نیست و یک برنامه هم نیست ، بلکه روشی کاملاً جدید برای ثبت اطلاعات در اینترنت است.''

.

.

از این فناوری می توان برای توسعه برنامه های بلاکچین ، مانند شبکه های اجتماعی ، پیام رسان ها ، بازی ها ، مبادلات ، سیستم عامل های ذخیره سازی ، سیستم های رأی گیری ، بازارهای پیش بینی ، فروشگاه های آنلاین و موارد دیگر استفاده کرد. از این لحاظ ، بلاک چین شباهت به اینترنت دارد . به همین دلیل برخی آن را “اینترنت 3.0” لقب داده اند.

.

.

چرا اجماع ضروری است؟

.

.

اطلاعات ثبت شده در زنجیره بلوک می تواند به هر شکلی باشد . اعم از انتقال پول ، مالکیت ، معامله ، هویت شخص ، توافق بین دو طرف یا حتی میزان برق مصرفی.

.

.

با این حال ، برای ثبت اطلاعات در زنجیره بلوک نیاز به تأیید چندین دستگاه مانند رایانه در شبکه است. در این محیط چالش برانگیز ، باید یک مشکل اساسی را حل کنید تا پول دیجیتال کار کند:

.

.

''همه گره ها باید در مورد یک تاریخ واحد از معاملات به توافق برسند. بدون اتفاق نظر در مورد اینکه چه کسی مالک چه چیزی است ، شبکه بی ارزش خواهد بود.''

.

.

سازوکار اجماع در بلاکچین به شبکه اجازه می دهد تا روی یک نسخه واحد از اطلاعات به توافق برسند. وقتی یک شرکت کننده در شبکه یک تراکنش ایجاد می کند ، تراکنش به کل شبکه پخش می شود.

.

.

هر گره تراکنش را ثبت می کند و آن را به نسخه دفتر خود اضافه می کند. نسخه های مختلفی که توسط گره های مختلف نگهداری می شوند کمی متفاوت به نظر می رسند. اگر در ایالات متحده هستید و تراکنشی را پخش می کنید ، گره هایی که به شما نزدیک هستند زودتر از گره مستقر در آسیا آن را دریافت می کنند.

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.

.

.

با مقایسه بلاکچین عمومی و خصوصی در یک نگاه میتوان بلاکچین مناسب مشاغل مختلف را شناسایی کرد.مشاغل باید با مزایا و معایب بلاکچین های عمومی و خصوصی آشنا شوند تا مشخص شود کدام نوع بلاکچین برای الزامات خاص تجاری آنها سودمندترین است.

.

.

.

.

.

.

''بیشتر بخوانید : انفجار قیمت بیتکوین در سال 2021/2022''

.

.

برای مقایسه بلاکچین عمومی و خصوصی به صورت کاملتر و مطالعه ویژگی انواع بلاکچین به مقاله انواع بلاکچین مراجعه فرمایید.

.

.

اگرمی خواهید در مورد انواع بلاکچین مطالب بیشتری بدانید پس با ما همراه باشید:

.

.

شکی نیست که بلاکچین در دهه اخیر بسیار پیشرفت کرده است. این کار با بیت کوین آغاز شد که بلاکچین عمومی را عرضه می کند ( اولین نوع بلاکچین). می توانیم بلاکچین بیت کوین را به عنوان اولین نسل فناوری بلاکچین بنامیم.

.

.

در حال حاضر ، ما در نقطه ای هستیم که انواع مختلفی از فناوری بلاکچین وجود دارد . هر یک از آنها اهدافی را دنبال کرده و یک مشکل خاص را حل می کنند.

.

.

چرا نیاز به انواع مختلف بلاکچین وجود دارد؟

.

.

قبل از اینکه بحث اصلی در مورد انواع بلاکچین را شروع کنیم ، بیایید بررسی کنیم که در وهله اول چرا به آنها نیاز داریم؟وقتی فناوری بلاکچین به دنیا معرفی شد ، یک نوع بلاکچین عمومی مورد استفاده رمز ارزها بود.

.

.

درک هدف ساخت آن واقعاً دشوار است ، اما به طور کلی مفهوم فناوری دفتر کل غیرمتمرکز (DLT)را ارائه می دهد.مفهوم DLT نحوه حل مسائل را تغییر داد. DLT این امکان را به سازمانها می داد تا بدون وابستگی به نهادی متمرکز کار کنند.

.

.

فناوری توزیع شده مشکلات وجود نهادمرکزی را برطرف می کند ، اما به خودی خود مشکلات زیادی را در هنگام استفاده از فناوری بلاکچین در سناریوهای مختلف به ارمغان می آورد.

.

.

به عنوان مثال ، بیت کوین از یک الگوریتم اجماع ناکارآمد(اثبات کار) استفاده کرد. به گره ها نیاز داشت تا با استفاده از انرژی محاسبات ریاضی را حل کنند.در ابتدا مشکلی نبود ، اما به محض افزایش سختی شبکه ، زمان و انرژی لازم برای حل آن معادلات ریاضی نیز افزایش می یافت.

.

.

این ناکارآمدی برای هر سیستمی که نیاز به کارآیی دارد ، مناسب نیست.به عنوان مثال ، بانک ها هر روز تراکنش های زیادی انجام می دهند. بنابراین ، این نوع بلاکچین مناسب بانک نیست. مشکلات دیگری در رابطه با نسل اول بلاکچین وجود داشت ، از جمله مقیاس پذیری ، عدم خودکار سازی و غیره.

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.

.

.

ذخیره سازی در بلاکچین چگونه انجام می شود؟ داده ها می توانند مستقیماً در زنجیره بلوکی ذخیره شوند. اما ، بلاکچین برای ذخیره سازی مقادیر زیادی داده نمی تواند از این روش استفاده کند. با این روش می توان تراکنش های ساده و برخی داده های دلخواه را ذخیره کرد . اما برای ذخیره تصاویر یا داده های بزرگ مناسب نیست. همانطور که در پایگاه داده های سنتی هم استفاده از این روش مناسب نیست.

.

.

نحوه ذخیره سازی بلاکچین چگونه است؟

.

.

بلاکچین مبتنی بر فناوری دفترکل توزیع شده (DLT) است که به عنوان یک پایگاه داده غیرمتمرکز از اطلاعات مربوط به تراکنش ها بین چند طرف عمل می کند.

.

.

تراکنش ها به ترتیب زمانی DLT را پر می کنند. آنها به عنوان یک سری بلاک دردفتر ذخیره می شوند ، به صورتی که هر بلاک به موارد قبلی اشاره دارد و یک زنجیره بهم پیوسته را تشکیل می دهد.

.

.

فناوری Blockchain دفترکل را در چندین گره توزیع می کند. هر گره کپی کاملی از داده ها را نگهداری می کند . همه شرکت کنندگان در بلاکچین می توانند دفتر را ببینند و تأیید کنند. بنابراین نیازی به هیچ مرجع مرکزی یا سرویس تأیید نیست.

.

.

یک سیستم ذخیره سازی مبتنی بر بلاکچین با ایجاد shard یاsegment های داده،رمزنگاری shard ها ، ایجاد یک هش منحصر به فرد برای هر shard و ایجاد کپی های اضافی از هر shard ، داده ها را برای ذخیره سازی آماده می کند. سپس shard های تکثیر شده، در گره های بلاکچین توزیع می شوند. تراکنشها در دفتر بلاکچین ثبت می شوند و سیستم ، تراکنش های بین گره های بلاکچین را تأیید می کند.

.

.

جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.