قطعیت یا Finality در بلاکچین چیست و چرا اهمیت دارد؟
در این مقاله، به بررسی مفهوم Finality در بلاکچین، اهمیت و انواع آن خواهیم پرداخت. همچنین، بررسی چالش‌ها و نقاط قوت و ضعف آنها نیز در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.
بلاکچین یک فناوری نوین است که به طور گسترده در حوزه‌های مختلفی مانند امور مالی، زنجیره تأمین، حکمرانی الکترونیکی و غیره استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم بلاکچین، Finality یا تأیید نهایی تراکنش‌ها است که امنیت و قابل اعتماد بودن سیستم را تضمین می‌کند.
در این مقاله، تعریف می‌کنیم که Finality در بلاکچین چیست و به بررسی اهمیت و انواع آن در بلاکچین خواهیم پرداخت. همچنین، بررسی چالش‌ها و نقاط قوت و ضعف آنها نیز در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.
با توجه به اهمیت فاینالیتی یا قطعیت در بلاکچین و تأثیر آن بر امنیت و قابل اعتماد بودن سیستم، این مقاله به خوانندگان علاقه‌مند در زمینه بلاکچین، امور مالی و فناوری اطلاعات توصیه می‌شود. با ما همراه باشید.
Finality در بلاکچین چیست؟
Finality در بلاکچین به معنای تأیید نهایی و قطعی یک تراکنش است. وقتی یک تراکنش در بلاکچین انجام می‌شود، ابتدا به عنوان یک تراکنش معلق در شبکه بلاکچین ثبت می‌شود. سپس، تراکنش به صورت متوالی در بلاک‌های جدید اضافه می‌شود و توسط ماینر یا ولیدیتورها تأیید می‌شود. هنگامی که تراکنش در یک بلاک قرار می‌گیرد و بلاک به طور قطعی به زنجیره بلاکچین اضافه می‌شود، Finality تراکنش تأیید می‌شود و دیگر قابل تغییر نیست.
این به معنای این است که تراکنش دیگر قابل ابطال یا تغییر نیست و به صورت دائمی در بلاکچین ثبت می‌شود. Finality در بلاکچین از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا پس از اطمینان حاصل شدن از قطعیت یک بلوک، امکان تغییر آن بلوک تقریباً ناممکن می‌شود و به معنای این است که تراکنش‌ها و اطلاعات موجود در بلوک نمی‌توانند توسط هیچ شخص یا گروهی تغییر کنند یا باطل شوند.
اهمیت Finality در بلاکچین چیست؟
با وجود Finality در بلاکچین، افراد و سازمان‌ها می‌توانند به طور کامل به صحت و قابل اعتماد بودن تراکنش‌ها و اطلاعات در بلاکچین اعتماد کنند. این امر می‌تواند در حوزه‌هایی مانند امور مالی، تجارت بین‌المللی، زنجیره تأمین و سایر صنایع که نیاز به اعتماد بالا دارند، بسیار مهم باشد.
اهمیت فاینالیتی (Finality) در بلاکچین، به ویژه در مواردی که به انتقال ارزها یا انجام تراکنش‌های مالی مرتبط است، بسیار بالاست. Finality به کاربران اعتماد می‌دهد که تراکنشی که انجام داده‌اند، نهایی و امن است و قابل بازگشت نیست. به عبارت دیگر، با فاینال شدن یک تراکنش در بلاکچین، اطمینان حاصل می‌شود که تراکنش دیگر قابل تغییر یا ابطال نیست و به صورت دائمی در شبکه ثبت می‌شود. این ویژگی امکان انجام تراکنش‌های امن و قابل اعتماد را در بلاکچین فراهم می‌کند.
همچنین در صنعت زنجیره تأمین، Finality در بلاکچین می‌تواند به تأیید نهایی و قطعی تراکنش‌های مربوط به تولید، حمل و نقل، و توزیع کالاها کمک کند. این امر به تولیدکنندگان، توزیع‌کنندگان و مشتریان اطمینان می‌دهد که تراکنش‌ها به صورت صحیح و قابل اعتماد انجام شده‌اند. با Finality، امکان انتقال و ذخیره داده‌های مربوط به هوش مصنوعی و اینترنت اشیا به صورت امن و قابل اعتماد فراهم می‌شود. این امر به تحلیل داده‌ها، اتخاذ تصمیمات هوشمند و ارائه خدمات بهتر در حوزه هوش مصنوعی و اینترنت اشیا کمک می‌کند.
انواع Finality در بلاکچین چیست؟
در بلاکچین، انواع مختلفی از Finality وجود دارند که بر اساس نوع بلاکچین و الگوریتم کاربردی متفاوت هستند. در ادامه، به برخی از انواع Finality در بلاکچین اشاره خواهیم کرد:
فاینالیتی اثبات کار:
در شبکه‌های PoW، فاینالیتی تراکنش‌ها زمانی به دست می‌آید که بلاک‌های بیشتری روی آنها ساخته شوند. با افزایش تعداد بلاک‌ها، احتمال برگشت خوردن تراکنش‌های قدیمی‌تر کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، هرچه تراکنش‌ها به صورت عمیق‌تر در زنجیره بلاک قرار بگیرند (یعنی بلاک‌های جدیدتری بر روی آنها ایجاد شوند)، احتمال برگشت خوردن آنها کمتر می‌شود. این به معنای این است که تراکنش‌ها به صورت قطعی و غیرقابل تغییر در شبکه تأیید می‌شوند.
فاینالیتی اثبات کار بر اساس اثبات قدرت محاسباتی انجام می‌شود. در این روش، ماینرها برای حل یک مسئله محاسباتی پیچیده و زمان‌بر به نام “پروف” (Proof) تلاش می‌کنند. این مسئله به طور خاص برای هر بلاک ایجاد می‌شود و ماینرها باید با انجام محاسبات، این مسئله را حل کنند.
وقتی یک ماینر موفق به حل مسئله محاسباتی می‌شود، اثباتی از اینکه زمان و انرژی محاسباتی را صرف کرده است را به دست می‌آورد. این اثبات به عنوان “پروف ورک” (Proof of Work) شناخته می‌شود. سپس، ماینر بلاک جدیدی را به زنجیره بلاکچین اضافه می‌کند و سایر اعضای شبکه این بلاک را تأیید می‌کنند.
PoW فاینالیتی در بلاکچین بیت کوین استفاده می‌شود و به عنوان یک روش امن و قابل اعتماد برای تأیید تراکنش‌ها شناخته می‌شود. کاربران باید ۶ بلاک برای نهایی شدن تراکنش منتظر بمانند که چیزی حدود یک ساعت طول می‌کشد. پس از این مدت، Finality در این شبکه حاصل خواهد شد. در شبکه‌های مبتنی بر زنجیره (مثل بیت کوین)، برای این مدل فاینالیتی از اصطلاح Probabilistic Finality هم استفاده می‌شود. با این حال، این روش نیازمند مصرف انرژی بالا و هزینه‌بر است و برای بلاکچین‌هایی که به سرعت بالا و هزینه کمتر نیاز دارند، ممکن است مناسب نباشد.
فاینالیتی اثبات سهام:
Proof of Stake (PoS) فاینالیتی بر اساس میزان سهام یا کوین‌هایی که یک شخص در اختیار دارد، تعیین می‌شود. در این روش، به جای استفاده از قدرت محاسباتی، اهمیت به میزان سهام یا کوین‌هایی که یک فرد در بلاکچین دارد، داده می‌شود.
بلاکچین‌هایی که بر مبنای گواه اثبات سهام کار می‌کنند، مکانیزم‌های مختلفی برای رسیدن به فاینالیتی دارند. این مکانیزم‌ها می‌توانند به شیوه‌های مختلفی مانند DPoS، PoA و غیره اجرا شوند. هر کدام از این مکانیزم‌ها بر اساس سازوکار خود، به فاینالیتی دست پیدا می‌کنند و تضمین می‌کنند که تراکنش‌ها قابل تغییر نیستند.
وقتی یک تراکنش در بلاکچین PoS ارسال می‌شود، بر اساس میزان سهام یا کوین‌هایی که فرستنده در اختیار دارد، احتمال انتخاب شدن برای تولید بلاک و تأیید تراکنش افزایش می‌یابد. با انتخاب یک فرد برای تولید بلاک، تراکنش‌های موجود در آن بلاک به عنوان قطعی در نظر گرفته می‌شوند و به زنجیره بلاکچین اضافه می‌شوند.
PoS فاینالیتی در بلاکچین‌هایی مانند Ethereum 2.0 و کاردانو استفاده می‌شود. این روش به دلیل کارایی بالا، کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های کمتر نسبت به PoW، مورد توجه قرار گرفته است. همچنین، PoS امکان شرکت در فرایند تأیید تراکنش‌ها را برای افرادی که سهام یا کوین‌های بیشتری در اختیار دارند، فراهم می‌کند.
در اتریوم، فاینالیتی به معنای تضمین این است که بلاک‌ها بدون امکان تغییر یا حذف از روی بلاکچین باقی می‌مانند. در این شبکه، مفهومی به نام SSF (Single Slot Finality) وجود دارد که به فاینالیتی در یک اسلات واحد اشاره می‌کند. در اتریوم، زمان لازم برای فاینال شدن هر بلاک حدود ۱۵ دقیقه است و مفهوم SSF به این مسئله اشاره دارد که بلاک‌ها می‌توانند در همان اسلات پیشنهاد و نهایی شوند. به این ترتیب، با صبر کردن تنها برای ۱۵ دقیقه، می‌توان اطمینان حاصل کرد که بلاک‌ها قطعی و غیرقابل تغییر هستند.
Delegated Proof of Stake (DPoS) فاینالیتی
فاینالیتی در Delegated Proof of Stake (DPoS) توسط اعضای انتخاب شده از جامعه بر اساس سیستم انتخابی تعیین می‌شود. در این سیستم، اعضا با داشتن سهام یا رأی‌هایی در شبکه، مسئولیت تأیید و اضافه کردن بلاک‌های جدید به زنجیره بلاکچین را بر عهده دارند.
در DPoS، اعضا به صورت مستقیم یا از طریق نمایندگان (delegates)، به عنوان اعضای فعال شبکه انتخاب می‌شوند. این نمایندگان مسئولیت تأیید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌های جدید را بر عهده دارند. برای اطمینان از فاینالیتی، نمایندگان باید به توافق برسند و بلاک‌های جدید را به زنجیره اصلی اضافه کنند. این روش از توافق اکثریت برای تأیید نهایی تراکنش‌ها استفاده می‌کند.
با استفاده از DPoS، زمان تأیید تراکنش‌ها کاهش و سرعت عملکرد شبکه افزایش می‌یابد. همچنین، این روش امنیت بالاتری نسبت به PoW دارد، زیرا حملات 51٪ که در PoW ممکن است رخ دهد، در DPoS به دلیل وجود نمایندگان انتخاب شده کاهش می‌یابد.
چالش‌های فاینالیتی بلاکچین
پس از اینکه دریافتیم Finality در بلاکچین چیست و چه اهمیتی دارد، وقت آن است که با چالش‌های آن آشنا شویم.
یکی از چالش‌های اصلی فاینالیتی در بلاکچین، زمان لازم برای تایید نهایی تراکنش‌ها است. در برخی از الگوریتم‌ها، ممکن است زمان طولانی‌تری برای تایید نهایی تراکنش‌ها نیاز باشد که می‌تواند منجر به تأخیر در انجام تراکنش‌ها شود.
حملات ۵۱ درصدی (51% Attack) در فاینالیتی به موقعیتی اشاره دارد که یک شخص یا گروهی از افراد توانایی کنترل بیش از ۵۱٪ از قدرت محاسباتی یک شبکه بلاکچین را به دست می‌آورند. این حمله می‌تواند در بلاکچین‌هایی که از الگوریتم PoW استفاده می‌کنند، اتفاق بیفتد.
وقتی یک شخص یا گروهی از افراد بیش از ۵۱٪ از قدرت محاسباتی را در یک شبکه بلاکچین کنترل کنند، آنها قادر خواهند بود تراکنش‌ها را تغییر داده یا حذف کنند، بلاک‌های جدید را تولید کنند و به طور کلی کنترل شبکه را در دست داشته باشند. این می‌تواند به تخریب اعتماد در شبکه و تهدید امنیت و فاینالیتی تراکنش‌ها منجر شود.
برای جلوگیری از حملات ۵۱٪ درصدی، بلاکچین‌ها معمولاً از الگوریتم‌های مقاوم در برابر این نوع حملات مانند Proof of Stake (PoS) استفاده می‌کنند. در الگوریتم PoS، قدرت تصمیم‌گیری و تولید بلاک‌ها به تعداد سهامی که در اختیار دارند، بستگی دارد و نیازی به قدرت محاسباتی بالا ندارد. این باعث کاهش احتمال وقوع حملات ۵۱٪ درصدی و تضمین فاینالیتی تراکنش‌ها می‌شود.
در بلاکچین‌هایی که از الگوریتم Delegated Proof of Stake (DPoS) استفاده می‌کنند، اعتماد به نمایندگان یک چالش است. انتخاب نمایندگانی که قدرت تصمیم‌گیری را در شبکه دارند و باید به طور صادقانه و منصفانه عمل کنند. اما اگر نمایندگان به نحوی فاسد عمل کنند یا توافق نکنند، ممکن است اعتماد به شبکه و فاینالیتی آن کاهش یابد.
فورکینگ فاینالیتی به مسئله‌ای اشاره دارد که در بلاکچین‌ها با الگوریتم‌های فاینالیتی ممکن است رخ دهد. این مسئله وقتی به وقوع می‌پیوندد که در فرایند تأیید نهایی تراکنش‌ها، شبکه به دو یا چند شاخه تقسیم می‌شود و هر شاخه به طور جداگانه فرایند فاینالیتی را انجام می‌دهد. این موضوع می‌تواند به عدم قطعیت و ابهام در فاینالیتی بلاکچین منجر شود.
در بلاکچین‌هایی که از الگوریتم‌های مبتنی بر اکثریت (Majority-based) استفاده می‌کنند، فورکینگ فاینالیتی ممکن است وقتی به وقوع بپیوندد که اعضای شبکه به توافق نرسند و به دو یا چند شاخه تقسیم شوند. در این حالت، هر شاخه به طور جداگانه فرایند فاینالیتی را انجام می‌دهد و تأیید نهایی تراکنش‌ها در هر شاخه ممکن است متفاوت باشد.
تأخیر شبکه یا تأخیر در ارتباط مسائل را پیچیده‌تر می‌کند. زمانی که یک تراکنش ایجاد می‌شود، باید به سرورهای شبکه ارسال شود و در بلاکچین ثبت شود. این فرآیند زمانی ممکن است طولانی شود و تأخیر در فاینالیتی تراکنش را ایجاد کند.
در این مقاله آموختیم که Finality در بلاکچین چیست و در پایان می‌توان گفت که قطعیت یا Finality مدت‌زمانی است که باید طی شود تا مطمئن شویم تراکنش برگشت‌ناپذیر و غیرقابل حذف شدن است.
