الگوریتم proof of Reserve چیست؟ همه چیز درباره الگوریتم اثبات ذخیره

اجماع و اثبات دو گزینه موثر در بلاکچین هستند که به واسطه الگوریتم‌های مبتنی بر ریاضی اقدام به حفظ سرمایه می‌کنند. همین موضوع امنیت دارایی‌ها را نیز، افزایش می‌دهد و آنها را از هک یا حمله محافظت می‌کند.

عرضه تسهیلات به کاربران برای اطمینان از حفظ دارایی‌های‌شان فعالیت مستمری است که در حال حاضر، بسیاری از صرافی‌های متمرکز انجام می‌دهند. در این روش، افراد می‌دانند که اندوخته خود را در یک مکان معتبر و مورد اعتماد قرار داده‌اند که با دارایی مساوی یا بیشتر به منظور حمایت از دارایی اصلی ذخیره می‌شود. در این روش، افراد هر زمان که به دارایی خود نیاز داشته باشند می‌توانند آن را دریافت کرده و مورد استفاده قرار دهند.

چنین فرایند کاربردی با عنوان الگوریتم اثبات اجماع ذخیره (Proof of Reserve) شناخته می‌شود. از این الگوریتم به عنوان الگوریتم دوستدار محیط زیست یاد می‌شود و مانند الگوریتم اثبات سهام ذخیره کردن ابری را فراهم می‌کند. به طور مثال فایل کوین (Filecoin) ارتقای الگوریتم PoStorage را در نظر دارد تا از آن به عنوان الگوریتم اثبات تکرار استفاده کند.

الگوریتم اثبات اجماع ذخیره چیست؟

همانطور که در مقدمه توضیح داده شد؛ الگوریتم اثبات اجماع ذخیره (Proof of Reserve) یک روش جذاب و کاربردی می‌باشد که مخاطبان حوزه رمز ارزها می‌توانند از آن در جهت ذخیره دارایی‌هایی استفاده نمایند. به عبارت ساده‌تر؛ دارایی‌های موجود در صرافی‌ها از طریق الگوریتم اثبات اجماع ذخیره حمایت و ساپورت می‌شوند. عبارت مخفف این مولفه (PoR) می‌باشد.

برای به ثمر رساندن چنین فعالیت مستمری می‌توان از یک شیوه حسابداری و ریاضی رمزگذاری شده بهره برد که بر اساس درخت مرکل (Merkle) طراحی می‌شود. این درخت دارای ساختار داده خاص است که تمام شرایط خصوصی در آن حفظ شده است. حسابداری و رسیدگی به حساب این الگوریتم جداگانه بوده و به واسطه افراد ثالث مورد توجه قرار می‌گیرد. این شرایط به خاطر اطمینان از وجود صرافیِ ضابطه مند و حافظ دارایی می‌باشد.

به همین خاطر تمام نهادهای متمرکز سیفای (CeFi) از وجود چنین مولفه‌هایی برای اطلاعات خصوصی خود استفاده می‌کنند. به واسطه مولفه (PoR) کاربران اجباری برای عمل به خود ندارند اما می‌توانند از ذخیره ایمن موجودی‌های خود توسط صرافی مطمئن شوند. به طور ساده‌تر می‌توان گفت؛ مکانیسم‌های اجماع چه در حالت کار و چه در حالت سهام قابلیت شناسایی بلوک‌های تایید شده را دارند.

سپس به واسطه تایید گروه‌های مختلف اجماع یگانه در گره مشاهده می‌شود. الگوریتم اجماع در رمزارزهایی چون بیت کوین و اتریوم راحت و آسان است چرا که؛ این ارزها حل مسائل ریاضی و حدس عددها را مد نظر قرار می‌دهند. به بیان ساده‌تر، هر کاربری عدد مورد نظر را در سریع‌ترین زمان ممکن حدس بزند، برنده ماجرا بوده و بلاک جدیدی دریافت می‌کند. به این حالت، اثبات کار گفته می‌شود.

بهتر است بدانید رمز ارز اتریوم الگوریتم اجماع اثبات سهام را در نظر می‌گیرد. حال با این تعریف به این موضوع می‌رسیم که الگوریتم اثبات اجماع ذخیره شرایط متفاوت‌تری دارد. در این حالت کدهای رمزگذاری شده طراحی شده‌اند تا منافع زیادی به افراد برسانند. در نهایت می‌توان گفت؛ این الگوریتم قدرت یک مجموعه صرافی را به افراد برای برداشت‌ها و دستیابی به موجودی‌ها در هر زمان و مکان نشان می‌دهد.

اهمیت وجود Proof of Reserve در خصوص دارایی‌ها

الگوریتم اثبات اجماع ذخیره موضوعی نیست که از همان ابتدای ظهور بلاکچین شکل گرفته باشد بلکه با توجه به یک سری ندانم کاری‌ها و عملیات مخفیانه صرافی‌ها ظهور پیدا کرد. به بیان ساده‌تر، در سال 2022 مشکل حادی از طرف مدیر عامل صرافی بایننس (Binance) به نام  چانگ‌پنگ ژائو بیان شد که باعث می‌شد تا مشتریانی که دارایی‌های خود را در صرافی اف تی ایکس (FTX) بایننس، قرار داده‌اند دچار ترس و واهمه شوند.

نداشتن مدیریت کارآمد در این صرافی باعث شده بود تا از دارایی‌ها و توکن‌های متعلق به افراد سوءاستفاده‌های مختلفی صورت گیرد. به بیان ساده‌تر، با اینکه سوابق دارایی‌ها از طریق موجودی مشخص بود اما هیچ دارایی واقعی وجود نداشت چرا که، صرافی اف تی ایکس اقدام به برداشت دارایی‌های مردم کرده بود و برای مقاصد خود از آنها استفاده می‌کرد.

این موضوع با درخواست برداشت کاربران مشخص شد که در ادامه این درخواست‌ها شکل ساکن به خود گرفت و صرافی نمی‌توانست هیچ پاسخ قابل قبولی در این باره به افراد ارائه دهد. به نظر می‌رسید کسری دارایی‌ها در آن زمان چیزی در حدود 10 میلیارد دلار بود. این موضوع کار صرافی‌های دیگر را هم دچار اختلال کرده بود زیرا مردم، اعتماد خود را به این مجموعه‌ها از دست داده بودند.

آنها بر این عقیده بودند که صرافی‌های دیگر هم در آینده‌ای نزدیک توکن‌های مشتریان را استفاده خواهند کرد. به شدت گرفتن این بی اعتمادی، موضوع وضوح و شفافیت کارها در خصوص ذخایر و دارایی‌ها مطرح شد. در این شرایط بود که الگوریتم اثبات اجماع ذخیره ارائه شد و نقش پررنگ‌تری به خود گرفت. پیش از معرفی این الگوریتم، مشتریان هیچ عملیاتی برای اطمینان از حفظ و ذخیره درست دارایی‌های خود انجام نمی‌دادند.

به طور خلاصه می‌توان گفت؛ در این الگوریتم، بسترهای وام دهنده نمی‌توانند بیش از دارایی که ذخیره کرده‌اند وام دهند. در غیر این صورت باید جریمه این کار پرداخت شود.

فاکتورهای مهم در الگوریتم اثبات ذخیره

در این نوع الگوریتم 2 مولفه ذخیره سازی و ترافیک دارای اهمیت هستند. با فاکتور ذخیره سازی می‌توان این فضا و حجم محتوایی که قرار است ذخیره شود را تعیین کرد و در فاکتور ترافیک نیز، میزان بایت‌های منتقل شونده تعیین می‌شود. خب با این تفاسیر می‌توان به نتیجه رسید که اثبات این 2 فاکتور از طریق الگوریتم سیستم‌های یگانه قابل انجام نخواهد بود.

با این حساب، بهره گیری از ارتباطات نتورک لازم است تا نود فرد ثالث قابلیت کنترل و بررسی دو طرف را برای اثبات داشته باشد. برای انجام این کار، عملکرد نودهای بیشتری نیاز است. اجماع میانِ شاهدان اجماع به منظور کامل شدن اجماع لازم و ضروری می‌باشد.

موضوع دیگری هم وجود دارد و آن هم این است که رمز ارز بیت کوین با ایجاد هر بلاک فقط یک نود قادر به دریافت پاداش می‌شود و آن هم اولین نودِ حل کننده مسئله است. در حالی که به منظور ذخیره توزیع شده باید به همه نودهای شرکت کننده پاداش داده شود که به نظر می‌رسد؛ فرایند و پروسه پیچیده و پیشرفته‌تری خواهد بود.

بخش‌های مختلف الگوریتم اثبات ذخیره

الگوریتم اثبات اجماع ذخیره متشکل از 2 قسمت می‌باشد. ثبت فعلی از دارایی‌های توکن شده افراد که با عنوان تعهد مالی یا بدهی شناخته می‌شوند و بخش دوم همان توکن‌های ذخیره شده در بخش‌هایی از آدرس صرافی که با عنوان دارایی شناخته می‌شوند می‌باشند. طبق قراردادهایی که فی ما بین مشتریان و موسسه‌های مالی حضانتی وجود دارد، صرافی‌های متمرکز هیچ اختیاری برای استفاده از دارایی مشتریان ندارند بلکه باید نسبت به حفظ و ذخیره درست آن متعهد باشند.

پس در این صورت باید بدهی‌ها و دارایی‌ها با یکدیگر همخوانی داشته باشند. در الگوریتم اثبات اجماع ذخیره، مشتریان قادر خواهند بود به واسطه انتخاب یک گزینه پروسه تاییدها را ساده و راحت نمایند و دسترسی از این طریق به دارایی‌ها نیز، آسان خواهد شد. اگر بخواهیم یک صرافی معتبر برای کاربران ایرانی نام ببریم صرافی  کراکن (Kraken) بهترین گزینه خواهد بود.

در حوزه بلاکچین استفاده از روش آن چین (On-chain) نیز، برای دسترسی به الگوریتم اثبات اجماع ذخیره وجود دارد که افراد زیادی می‌توانند آن را تایید نمایند. به عبارت ساده‌تر، صرافی برای ارائه گزارش دارایی‌ها اقدام می‌کند و به واسطه رسم دارایی در حساب افراد قسمتی از این داده‌ها را در زنجیره ذخیره می‌کند.

شرکت کنندگان موجود در الگوریتم اجماع اثبات ذخیره

الگوریتم اثبات اجماع ذخیره دارای 2 نوع شرکت کننده است که از هر کدام از آنها در نقش‌های متفاوتی استفاده می‌شود. شرکت کننده اول نقش اثبات کننده (prover) را بر عهده دارد که عهده دار ذخیره داده‌ها خواهند بود و شرکت کننده دوم نقش تایید کننده (verifier) را انجام می‌دهد. به عبارتی، اولی اثبات می‌کند که جایِ داده‌ها و اطلاعات امن است و دومی نیز، با بررسی وضعیت موجود حرف‌های اولی را تایید می‌کند. اثبات کنندگان باید کپی از داده‌ها را مد نظر قرار دهند و به مشتریان این اطمینان را دهند که این کپی داده‌های در مکان امنی نگهداری می‌شود.

بهتر است بدانید این موضوع توسط بازیگر اصلی استخراج کننده ذخیره سازی  (Storage Miner Actor) انجام می‌شود. وقوع و ارائه چالش‌ها باعث می‌شود تا ماینر ذخیره سازی با جوابدهی به یک سری سوالات که سیستم برای او تعیین کرده خود را ثابت نماید.

اگر استخراج کنندگان یک نسخه از داده‌ها را در هر زمان در اختیار داشته باشند، در شرایط، وقوع چالش می‌توانند آنها را مجددا واکش (Fetch ) نمایند. حال چالش به چه صورت است؟ ممکن است قسمت اتفاقی و رندوم از داده‌ها را مورد توجه قرار دهد و در زمان‌های غیر قابل انتظار انجام شود.

درخت مرکل چیست؟

همانطور که در پاراگراف‌های قبلی مطالعه کردید موضوع درخت مرکل  (Merkle Tree) در الگوریتم اثبات اجماع ذخیره مطرح شد. حال به تعریف این مولفه می‌پردازیم. چنانچه برای انجام تمام فعالیت‌ها نیاز به سوخت و محرک داریم در خصوص درخت مرکل نیز، می‌توان گفت، محرک آن، درخت مرکل می‌باشد.

درخت مرکل با عنوان درخت هش (Hash Tree) نیز، شناخته می‌شود و یک شیوه رمزگذاری شده امن و بدون سانسور است که به منظور تایید دارایی‌ها از آن استفاده می‌شود. درخت مرکل دقیقا مانند یک درخت در دنیای واقعی است اما شکل وارونه آن مد نظر می‌باشد.

ساختار کلی این درخت بر اساس هش می‌باشد که به جرات می‌توان گفت نسبت به ریزترین تغییرات و دستکاری‌ها، حساسیت دارد. همین موضوع کلاهبرداری و تقلب را تا حدود بسیار زیادی کنترل و سرکوب می‌کند. به عنوان مثال؛ ممکن است یک صرافی دارایی‌ها را سانسور کرده و از بازگو کردن حقیقت در خصوص آنها سرباز زند تا بتواند به اهداف شوم خود دست یابد. در این صورت تمام برنامه‌های او به هم خواهد ریخت چرا که؛ درخت هش نیز، تغییر کلی به خود می‌بیند که مشکوک می‌شود.

بیشتر بخوانید: درخت مرکل چیست

نحوه کار کردن درخت مرکل به چه صورت است؟

بهتر است بدانید درخت مرکل در الگوریتم اثبات اجماع ذخیره دودویی یا باینری می‌باشد. به عبارت ساده‌تر، اگر مولفه‌های الف، ب، ج و د در بلاکچین وجود داشته باشند، هر کدام از اینها جداگانه هش شده و هش الف، هش ب، هش ج و هش د را به وجود خواهند آورد. در این صورت، گره‌های برگ شکل می‌گیرد. حال هر یک از این هش‌ها به صورت دود به دو با هم مخلوط شده که هش (الف و ب) و هش (ج و د) را تشکیل می‌دهند.

در مراحل بعدی هم هش (الف و ب) و هش (ج و د) با هم ترکیب شده و هش (الف، ب، ج و د) را به وجود می‌آورند. حال اگر تعداد تراکنش‌ها فرد باشد و مولفه‌هایی مانند (الف، ب، ج، د و ه) نیز، وجود داشته باشد. در این صورت هر کدام از تراکنش‌ها به صورت دو به دو با هم ترکیب شده و مولفه آخر که (ه) نام دارد کپی شده و با کپی خود مخلوط خواهد شد. در این صورت، هش تازه خلق خواهد شد.

درخت مرکل و الگوریتم اثبات ذخیره

درخت مرکل در الگوریتم اثبات اجماع ذخیره نقش تعیین کننده‌ای دارد. همانطور که مشخص است این الگوریتم به واسطه وجود اشخاص ثالث انجام می‌شود و حسابرسی مستقلی در این باره صورت می‌گیرد. در این شرایط، یک اسنپ شات (snapshot) فرایند ایمیج گیری از داده‌ها و اطلاعات افراد در خصوص دارایی‌هایی است که دارند. بعد از اسنپ شات دیگری مرحله انتقال آن به درخت مرکل انجام می‌شود.

بعد از این مرحله، رمزگذاری داده‌ها توسط تابع هش مورد توجه قرار می‌گیرد. رمزگذاری از طریق ترکیب و مخلوطی از رشته‌ کاراکترهای 64 تایی انجام می‌شود. پس از این قسمت، امضاهای دیجیتال  (digital signature) صرافی‌ها دریافت شده و نمایش موجودی‌ها و تایید آنها با دارایی‌های ارائه شده توسط کاربر مطابقت داده می‌شود. مشتریان بعد از دریافت نتیجه اقدام به تایید یا عدم تایید مطابقت می‌کنند.

البته در صورت تغییر در دارایی‌ها، هرچند کم، تغییر درخت مرکل تا ریشه آن انجام می‌شود. در صورت برابری این موضوع ذخیره دارایی‌ها به شکل درست و منطقی انجام می‌شود و الگوریتم اثبات اجماع ذخیره با موفقیت به پایان می‌رسد. همین حساسیتی بالا باعث می‌شوند که دستکاری صرافی‌ها بدون شناسایی‌شان کار غیر ممکن و دور از انتظاری باشد چرا که با کوچکترین سانسور و دستکاری خیلی زود شناسایی خواهند شد.

مکان ذخیره دارایی‌ها

در الگوریتم اثبات اجماع ذخیره و در صرافی‌های متمرکز، تمام دارایی‌ها در کیف پول گرم نگهداری می‌شوند و اگر کاربران درخواستی مبنی بر برداشت وجه داشته باشند از این طریق اقدام می‌کنند. البته وجود یک کیف پول سرد هم برای ذخیره مطمئن‌تر دارایی‌ها لازم و ضروری خواهد بود. در موسسه‌های حضانتی ارائه آدرس کیف پول به مشتریان از ضروریات می‌باشد. بعد از انجام سپرده گذاری، نقل و انتقال بین کیف‌های پول گرم و سرد انجام می‌شود.

در چنین پلتفرم‌هایی مشتریان به طور کاملا تام به دارایی‌ها دسترسی ندارند چرا که کلیدهای خصوصی توسط صرافی‌ها ذخیره شده است. در این شرایط، یک تصویر کلی از موجودی‌های حضانتی به مشتریان نمایش داده می‌شود که از طریق حسابرسی الگوریتم اثبات اجماع سهام می‌توان جزئیات بیشتر و اطلاع کامل‌تری از دارایی‌ها به دست آورد. درخت مرکل در این باره کمک کننده خواهد بود.

صرافی‌های استفاده کننده از الگوریتم اثبات ذخیره

بسیاری از صرافی‌ها مانند کراکن (Kraken)، HBTC، نکسو (Nexo)، بیتمکس (BitMex)، Gate.io،  کوین‌ فلور (Coinfloor) و Ledn صرافی‌های استفاده کننده از الگوریتم اثبات اجماع ذخیره می‌باشند. البته صرافی‌های دیگری چون کوکوین (Kucoin)، پولو نیکس (Poloniex) و برخی دیگر از صرافی‌ها نیز، اعلام آمادگی برای استفاده از این الگوریتم نموده‌اند.

کاربران و مشتریان می‌توانند بعد از انجام تحقیقات و دریافت اطلاعات لازم در خصوص انواع صرافی‌ها اقدام به انتخاب معتبرترین آنها برای سرمایه گذاری‌های خود نمایند. حال به نظر شما، اطمینان از یک صرافی برای ذخیره درست دارایی‌ها به چه عواملی وابسته است؟

در مرحله اول همین الگوریتم اثبات ذخیره است که باید در صرافی مورد نظر به آن توجه شود. استفاده از کیف پول سرد علاوه بر کیف پول گرم برای نگهداری دارایی‌ها، تجربه و محبوبیت بالا در بین مشتریان دیگر و اطمینان دادن از بابت پشتوانه واقعی به کاربران از مهمترین عوامل برای انتخاب یک صرافی مطمئن و معتبر خواهد بود.

کلام آخر

در این بخش از مقاله به معرفی الگوریتم اثبات اجماع ذخیره پرداختیم و اهمیت آن را در خصوص حفظ دارایی‌های افراد متذکر شدیم. هدف اصلی این الگوریتم، اثباتِ اعتبارِ موسسات و صرافی‌های متمرکز به افراد و سازمان‌های مختلف است. به بیان ساده‌تر، آنها بر این عقیده هستند که همکاری و مشارکت خود در حفظ دارایی‌های مشتریان را به آنها نشان دهند. البته ارزش مشارکت بالا مساوی با پاداش‌های بالاتر خواهد بود.

این الگوریتم اطمینان رسانی از راه دور را به مخاطبان انجام می‌دهد و به این موضوع اشاره دارد که تمام کارها از طریق کدهای رمزنگاری شده انجام می‌شود. وجود درخت مرکل در این الگوریتم هم دقیقا مانند سوخت به پیش راننده آن است. با استفاده از این درخت، شفافیت با وضوح بالا و سرعت در انجام عملیات کاملا مشهود خواهد بود.

سوالات متداول

Proof of Reserve چیست؟

الگوریتم اثبات اجماع ذخیره (Proof of Reserve) یک روش  کاربردی می‌باشد که مخاطبان حوزه رمز ارزها می‌توانند از آن در جهت ذخیره دارایی‌هایی استفاده نمایند. به عبارت ساده‌، دارایی‌های موجود در صرافی‌ها از طریق الگوریتم اثبات اجماع ذخیره حمایت و ساپورت می‌شوند.

چه صرافی هایی از الگوریتم PoStorage استفاده می کنند؟

صرافی‌ها مانند کراکن (Kraken)، HBTC، نکسو (Nexo)، بیتمکس (BitMex)، Gate.io،  کوین‌ فلور (Coinfloor) و Ledn صرافی‌های استفاده کننده از الگوریتم اثبات اجماع ذخیره می‌باشند.