الگوریتم اثبات زمان سپری شده چیست؟ بررسی مکانیسم PoET + مزایا

در این مقاله از مجله‌ ی تخصصی پارسیان کریپتو قصد داریم در رابطه با الگوریتم اثبات زمان سپری شده یا Proof of elapsed time که به اختصار PoET نامیده می‌شود اطلاعات کامل و جامعی را در اختیارتان قرار دهیم. البته برای آن دسته از مخاطبانی که هیچگونه اطلاعاتی در رابطه الگوریتم اجماع ندارند ابتدا توضیحات مختصری ارائه داده و سپس به توضیح این مفهوم خواهیم پرداخت.

همچنین از آنجایی که الگوریتم اثبات زمان سپری شده (PoET) ماهیت مستقلی نداشته و به عنوان یک مکمل در الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) از آن استفاده می‌شود، نیاز است تا توضیحات مختصری در رابطه با اثبات کار نیز در این مقاله ارائه شود.به طور خلاصه، الگوریتم اثبات زمان سپری شده یک مکانیسم اجماع برای تعریف عملکرد و مشارکت در بلاک‌چین است.

مهم‌ترین ویژگی مکانسیم اجماع اثبات زمان سپری شده، کاهش قابل توجه در استفاده از منابع و انرژی مصرفی در انجام فعالیت‌های پلتفرم است. درواقع، اصلی‌ترین تفاوت PoET و PoW فرایند بهینه‌تر الگوریتم PoET در پردازش و کاهش هزینه‌های متناظر با زمان و منابع مصرفی است.

 بیشتر بدانید : برای آشنایی بیشتر با فناوری Blockchain ، میتوانید مقاله بلاکچین چیست ، را در وب سایت مطالعه کنید .

• الگوریتم اجماع چیست؟

الگوریتم اجماع مفهومی است که در یک شبکه‌ی غیرمتمرکز از آن استفاده می‌شود. در چنین شبکه‌ هایی، مدیریت شبکه به جای اینکه به یک سازمان متمرکز (مثل بانک) سپرده شود در اختیار اعضای آن قرار می‌گیرد. مسلم است که در این حالت بایستی راهکار و الگوریتمی وجود داشته باشد .

تا اعضایی که مدیریت شبکه را بر عهده دارند نتوانند اختلالی در شبکه ایجاد کنند؛ الگوریتم اجماع به راهکاری گفته می‌شود که یک شبکه‌ی غیرمتمرکز بلاک چین از آن در جهت تأمین امنیت شبکه استفاده می‌کند.در ابتدای ظهور بیت کوین به عنوان اولین بلاک چین، الگوریتم اجماع آن نیز معرفی شد. این الگوریتم، اثبات کار یا Proof of Work یا به اختصار PoW نام داشت.

 بیشتر بدانید : برای آشنایی بیشتر با رمز ارز Bitcoin، میتوانید مقاله بیت کوین چیست را در وب سایت مطالعه کنید .

• الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW)

همانطور که گفتیم الگوریتم اثبات زمان سپری شده به عنوان یک مکمل در الگوریتم اثبات کار مطرح شده و ماهیت مستقلی ندارد. الگوریتم اجماع اثبات کار که اولین الگوریتم در زمینه‌ی تأمین امنیت بلاک چین است، ماهیتی سخت‌افزاری و فیزیکی داشته و ماینرها نقش اصلی را در آن ایفا می‌کنند.

ماینر ها دستگاه‌هایی هستند که به واسطه‌ی قدرت پردازش خود در یک شبکه بلاکچین قرار گرفته و امنیت را تأمین می‌کنند. در چنین شبکه‌ای از فرمول رمزنگاری به منظور نگهداری و انتقال اطلاعات استفاده شده و ماینرها مسئول رمزگشایی این اطلاعات و یا به اصطلاح تخصصی‌تر تولید بلاک‌های جدید در شبکه هستند.

این دستگاه‌ها که به آن‌ها نود (Node) یا یک گره در شبکه نیز گفته می‌شود، به ازای تأمین امنیت شبکه، پاداشی را در قالب توکن حاکمیتی دریافت می‌کنند . از آنجایی که الگوریتم اثبات کار دارای معایبی بوده و انتقاداتی نیز به آن وارد بود، الگوریتم اثبات زمان سپری شده به عنوان یک راه حل به منظور برطرف نمودن این ایرادات مطرح شد.

 بیشتر بدانید : برای آشنایی بیشتر با نحوه عملکرد دستگاه Miner مقاله ماینر چیست، را در وب سایت مطالعه کنید .

معایب الگوریتم اثبات کار در مقابل اثبات زمان سپری شده

در روش اثبات کار با توجه به اینکه ماینرها مسئول تأمین امنیت بوده و با رشد شبکه نیاز به افزایش تعداد و قدرت آن‌ها بیشتر احساس می‌شود، همزمان مصرف برق و هزینه‌ ها و آلودگی‌ های ناشی از آن نیز افزایش می‌یابد. منتقدین که عموما طرفداران محیط زیست هستند.معتقد هستند ادامه فعالیت بلاک چین با چنین شیوه‌ ای مغایر با الگو های محیط زیستی بوده و بایستی به زودی به فعالیت خود خاتمه دهند.

اما کارشناسان و توسعه‌ دهندگان حوزه‌ی بلاک چین ، با توجه به اعتقاد و ایمانی که به ساختار مدیریت غیرمتمرکز دارند، همواره در تلاش هستند تا به حل مسائل و نقدهای وارد شده پرداخته و این تکنولوژی را روز به‌ روز بهینه‌تر کنند.از جلمه‌ ی این اقدامات می‌توان به توسعه‌ ی الگوریتم‌ های اجماع جدید مانند اثبات سهام (PoS) و یا استفاده از بهینه‌سازی‌هایی همچون الگوریتم اثبات زمانی سپری شده اشاره کرد.

الگوریتم اثبات زمان سپری شده چیست؟

حال که با ماهیت و دلیل پیدایش الگوریتم اثبات زمان سپری شده آشنا شدید، وقت آن رسیده که به توضیح و تشریح این الگوریتم بپردازیم. بار دیگر تأکید می‌کنیم که این الگوریتم عملکرد مستقلی در شبکه نداشته و یک روش مکمل برای الگوریتم اثبات کار است تا بتوان به واسطه‌ی زمان‌بندی کردن فعالیت‌های ماینرها، در مصرف برق صرفه‌جویی کرد.

الگوریتم اثبات زمان سپری شده، اولین بار توسط شرکت اینتل و در سال 2016 به عنوان یک راهکار به منظور حل مصرف انرژی مطرح شد. ماینرها که مسئول تأیید تراکنش و تولید بلاک‌های جدید در زنجیره‌ی بلوکی هستند، پیش از معرفی این الگوریتم، همواره در حال فعالیت و پردازش بودند و به همین دلیل هم برآیند مصرف انرژی تمام ماینرهای یک شبکه بسیار بالا بود.

این الگوریتم به این صورت عمل می‌کند که به صورت تصادفی یک نود در شبکه را انتخاب کرده و یک زمان حداقلی را به منظور تولید بلاک مشخص می‌نماید. در صورتی که نود مورد نظر توان محاسباتی متناسبی با این زمان را داشته باشد، آن تراکنش را پذیرفته و بلافاصله دیگر نودها از فعالیت بازمی‌ایستند. بدین طریق مصرف برق و هزینه‌های ناشی از آن در آن لحظه به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد.

پس از تولید بلاک و انجام تراکنش توسط این نود، باقی نودها مجددا شروع به فعالیت کرده و منتظر تراکنش بعدی می‌شوند. شبکه باز هم به صورت تصادفی یک نود دیگر را برای تراکنش بعدی انتخاب کرده و زمان حداقلی را به آن پیشنهاد می‌دهد و همینطور این چرخه ادامه پیدا می‌کند.

این الگوریتم طوری برنامه‌ریزی شده که انتخاب تصادفی کاملا عادلانه عمل کرده تا تمامی نودها در یک بازه‌ی زمانی کوتاه یک تراکنش را دریافت کنند. به همین دلیل هم الگوریتم اثبات زمان سپری شده بسیار کارآمد بوده و مکمل خوبی برای الگوریتم اثبات کار است.

با وجود اینکه این الگوریتم کاملا کارآمد بوده و جایگزین مناسبی برای الگوریتم اثبات کار می‌باشد، اما هنوز شبکه‌های زیادی از آن استقبال نکرده و فقط بلاک چین «Hyperledger Sawtooth» از آن بهره می‌برد. احتمالا این شبکه توانسته با عیب بزرگ الگوریتم اثبات زمان سپری شده کنار آمده و ریسک آن را پذیرفته است. در ادامه با مزایا و معایب این الگوریتم آشنا خواهید شد.

 بیشتر بدانید : برای آشنایی بیشتر با برترین Token های بازار کریپتو مقاله توکن حاکمیتی چیست ، را در وب سایت مطالعه کنید .

مزایای الگوریتم PoET

یکی از مهمترین مزایای این الگوریتم اثبات زمان سپری شده، که ماهیت معرفی آن نیز به همین دلیل بوده، کاهش مصرف انرژی یک شبکه مبتنی بر بلاک چین است. با توجه به این که در الگوریتم اثبات زمان سپری شده، در هر لحظه فقط یک نود در حال پردازش بوده و باقی نودها در حال استراحت هستند، کارکرد شبکه در بالاترین سطح بازدهی قرار خواهد گرفت.

مزیت دیگری که می‌توان به آن اشاره کرد این است که ماینرها از حالت تک‌ کاربردی بودن خارج شده و در زمان استراحت می‌توانند به فعالیت دیگری مشغول شوند. به همین دلیل هم در حین استفاده از الگوریتم اثبات زمان سپری شده ، می‌توان از یک دستگاه و سیستم کامپیوتری بر خلاف ماهیت الگوریتم اثبات کار، در چنین زمینه استفاده کرد.

بیشتر بخوانید: برای داشتن اطلاعات بیشتر در مورد دنیای رمز ارزها ، میتوانید مقاله ارز دیجیتال چیست را در وب سایت مطالعه کنید .

معایب الگوریتم PoET

این الگوریتم معایب زیادی نداشته و فقط یک عیب را می‌توان برای آن متصور شد. از آنجا که توسعه‌دهنده‌ی الگوریتم اثبات زمان سپری شده، شرکت اینتل (Intel) بوده و این شرکت، یک سازمان متمرکز است، ماهیت شبکه‌های بلاک چین دستخوش تغییر می‌شود. ماهیت بلاک چین، مدیریت غیرمتمرکز بوده و هدف آن انتقال قدرت از یک سازمان به طیف وسیعی از کاربران می‌باشد.

تفاوت الگوریتم PoET با PoW

به طور کلی، جریان کاری در دو مکانیزم مشابه است، اما میزان مصرف انرژی در قالب مکانسیم اجماع اثبات زمان سپری شده به مراتب کمتر از PoW است. این تفاوت الگوریتم PoET با PoW به اعضاء شبکه امکان انجام فعالیت‌های بیشتر با سیستم خود را می‌دهد، زیرا حجم پردازش پایین و امکان فعالیت موازی با الگوریتم PoET وجود دارد.

دیگر تفاوت الگوریتم PoET با PoW نرخ پایین هزینه‌ها در بلاک‌چین با این مکانیزم اجماع است. درواقع، از مزایای الگوریتم PoET کاهش حداکثری نیاز به صرف انرژی و افزایش بهره‌وری سیستم است. آخرین اختلاف شاخص، تفاوت الگوریتم PoET با PoW در نحوه انتخاب اعضاء برای مشارکت در فعالیت‌های پلتفرم است. به زبانی دیگر، PoW یک مکانیزم انجام کار رقابتی است، درحالی که مکانیزم الگوریتم PoET از انتخاب تصادفی بهره می‌گیرد.

جمع‌ بندی

الگوریتم PoET یک مکانسیم اجماع برای انواع بلاک‌چین‌هاست که با هدف کاهش مصرف انرژی و ارتقاء بهره‌وری شبکه مشارکت کنندگان خلق شده است. اصلی‌ترین تفاوت الگوریتم PoET با PoW در نوع انتخاب اعضاء، میزان قدرت پردازشی مورد نیاز و انرژی مصرفی برای انجام کارهاست. الگوریتم PoET بیشتر برای بلاک‌چین‌های خصوصی استفاده می‌شود و شیوه منصفانه‌تری در تخصیص کار دارد.

مهم‌ تر اینکه، مکانسیم اجماع اثبات زمان سپری شده بیشتر برای بلاک‌چین‌ هایی استفاده می‌شود که اعضاء خود را احراز هویت می‌کنند. همچنین، مشارکت هر عضو، فارغ از قدرت پردازش و سرمایه‌گذاری او، به معنی شانسی برابر با تمام اعضاء در دریافت قراردادهای پلتفرم است. درنتیجه، از مزایای الگوریتم PoET منصفانه بودن شیوه تخصیص کار (تصادفی بودن و شانس برابر برای اعضاء) است.

سوالات متداول

1- الگوریتم PoET چیست؟

الگوریتم PoET یا Proof of Elapsed Time، مکانیزمی است که بیشتر برای بلاک‌ چین‌ های خصوصی به کار می‌رود و ویژگی مقیاس‌ پذیری بسیار بالایی دارد. این مکانیسم از یک روند انتخاب تصادفی برای تخصیص کارها به اعضاء بهره می‌گیرد. همچنین ، از مزایای الگوریتم PoET کارایی بالای آن هم‌ زمان با مصرف پایین انرژی و زمان است.

2 – مزایای الگوریتم PoET چیست؟

علاوه بر سرعت بالا در انتخاب اعضاء و تخصیص فعالیت‌ ها به آن‌ها، از مزایای الگوریتم PoET، کاهش نیاز به قدرت پردازشی سیستم برای انجام فعالیت‌ های بلاک‌چین و امکان مشارکت اعضاء با پردازشگر‌هایی با قدرت پایین است. همچنین، هزینه‌های مرتبط با مکانسیم اجماع اثبات زمان سپری شده به مراتب از مکانسیم‌های دیگر مانند PoW کمتر است.