فاینالیتی یا نهایی شدن در بلاک چین چیست و به چه دلیل اهمیت دارد؟

نهایی شدن (Finality) در بلاک چین به تایید غیرقابل‌تغییر یک تراکنش یا بلاکی از تراکنش‌ها اشاره دارد.

در سیستم‌های مالی متعارف، پس از تایید یک تراکنش، نمی‌توان آن را برگشت داد. به طور مشابه، نهایی شدن یا فاینالیتی در یک شبکه بلاک چین تضمین می‌کند که تراکنش دائمی است و پس از اضافه شدن به بلاک چین نمی‌توان آن را تغییر داد. برای اینکه بلاک چین ایمن و معتبر باشد، این مفهوم بسیار مهم است.

نهایی شدن با استفاده از اجماع شبکه بلاک چین حاصل می‌شود. شبکه‌های بلاک چین مختلف از الگوریتم‌های اجماع مختلفی استفاده می‌کنند که هر کدام از روش‌های منحصربه‌فردی برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و اطمینان از نهایی‌ شدن، مانند الگوریتم اثبات کار (PoW)، اثبات سهام (PoS) یا تحمل خطای عملی بیزانسی استفاده می‌کنند.

انواع نهایی شدن/فاینالیتی در بلاک چین

نهایی شدن در بلاک چین می‌تواند احتمالی، اقتصادی، آنی، بدون قیدوشرط یا مربوط به کل وضعیت بلاک چین باشد.

در بلاک چین، انواع مختلفی از فاینالیتی وجود دارد که هر یک درجه مشخصی از قطعیت و برگشت‌ناپذیری را با توجه به تراکنش‌ها و بلاک‌ها توصیف می‌کنند. انواع نهایی شدن در بلاک چین به شرح زیر است:

نهایی شدن احتمالی

در بیشتر سیستم‌های بلاک چین، به‌ویژه سیستم‌هایی که از اجماع PoW استفاده می‌کنند، احتمال فاینالیتی وجود دارد؛ مانند بیت‌کوین. احتمال معکوس کردن یک تراکنش زمانی که بلاک‌ها در بالای تراکنش تایید شده و پس از گنجاندن آن در یک بلاک، به صورت تصاعدی کاهش می‌یابد.

نهایی شدن اقتصادی

مفهوم فاینالیتی اقتصادی اغلب با سیستم‌های PoS مرتبط است. یک معامله از نظر نهایی شدن اقتصادی در صورتی نهایی تلقی می‌شود که بازگشت به آن، از نظر مالی غیرقابل‌دوام باشد. در PoS، ولیدیتورها یا نودها ملزم به ارائه یک سهم به عنوان وثیقه، مقدار مشخصی از ارز دیجیتال هستند. اگر تراکنش‌های جعلی را تأیید کنند، خطر از دست دادن سهام (استیک) خود را دارند و از نظر اقتصادی اقدام بدخواهانه را غیرمنطقی می‌کند.

از پیوند بلاک‌چین و هوش مصنوعی، به پول می‌رسیم؟

جوابت تو شماره ۱۴ ماهنامه دامیننسه!

Please leave this field empty.

Δ

نهایی شدن فوری

شبکه ریپل نهایی شدن تقریباً آنی را ارائه می‌دهد و تضمین می‌کند که پس از ثبت تراکنش در دفتر کل، بلافاصله تأیید شده و غیرقابل‌برگشت است. تراکنش‌ها توسط 150 ولیدیتور تایید می‌شوند. این ولیدیتورها ممکن است به طور بالقوه در لیست نودهای منحصربه‌فرد ریپل که شامل 35 ولیدیتور است، جایگاهی کسب کنند.

نهایی شدن بدون قیدوشرط

هنگامی که یک تراکنش تایید می‌شود، به طور کامل و بدون قیدوشرط نهایی تلقی می‌شود. تراکنش تحت هیچ شرایطی مستعد لغو شدن نیست. دستیابی به نهایی شدن بدون قیدوشرط می‌تواند دشوار باشد و اغلب مستلزم درجه‌ای قوی از تمرکز یا یک روش اجماع منحصربه‌فرد است.

نهایی شدن وضعیت

در برخی از سیستم‌های بلاک چین، نهایی شدن به وضعیت کامل بلاک چین اشاره دارد، نه فقط تراکنش‌ها. انتقال وضعیت (تغییر در وضعیت بلاک چین، مانند یک تراکنش یا اجرای یک قرارداد هوشمند) پس از اتمام آن قابل تغییر یا معکوس نیست. برای کاربردهایی مانند قراردادهای هوشمند، که در آن دقت برنامه حیاتی است، دستیابی به حالت فاینالیتی ضروری است.

چرا نهایی شدن در بلاک چین اهمیت دارد؟

نهایی شدن در بلاک چین، اطمینان لازم را از اعتبار و ماندگاری تراکنش فراهم، و آن را به مفهومی اساسی برای قابلیت اطمینان و عملکرد فناوری تبدیل می‌کند.

فاینالیتی سطح بالایی از امنیت و اعتماد را در سیستم فراهم و اطمینان حاصل می‌کند که پس از تایید یک تراکنش، نمی‌توان آن را تغییر داد یا معکوس کرد. با تأیید قانونی بودن تراکنش و ثبت‌شده در بلاک چین، نهایی شدن از مسئله هزینه مضاعف جلوگیری می‌کند، جایی که می‌توان از یک دارایی دیجیتالی بیش از یک بار استفاده کرد.

به عنوان مثال، اگر شخصی یک بیت کوین داشته باشد و سعی کند آن را در دو تراکنش جداگانه به دو گیرنده مختلف منتقل کند، ممکن است دو بار خرج کردن ایجاد شود. با تضمین نهایی شدن، فناوری بلاک چین از این اتفاق جلوگیری می‌کند. پس از تایید و ثبت تراکنش در بلاک چین، دارایی دیجیتال، خرج شده تلقی می‌شود و نمی‌توان از آن در تراکنش‌های بعدی استفاده کرد.

نهایی شدن در زمینه قراردادهای هوشمند نیز بسیار مهم است. جزئیات توافق بین خریدار و فروشنده مستقیماً در قراردادهای هوشمند تعبیه شده است که کدهایی خوداجرا هستند. نهایی شدن تضمین می‌کند که نتایج این قراردادها قطعی و غیرقابل‌تغییر است.

علاوه بر این، نهایی شدن در مورد اینکه چگونه برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) از ایمن و قابل اعتماد بودن فعالیت‌های خود مطمئن شوند هم صدق می‌کند. نهایی شدن تضمین می‌کند که تصمیمات و تراکنش‌های انجام شده در این برنامه‌ها غیر قابل تغییر و برگشت‌ناپذیر هستند. علاوه بر این، بلاک چین با نهایی کردن تراکنش‌ها، اعتماد را در میان کاربران و اعضای شبکه ایجاد می‌کند. اعتماد کاربران به سیستم با آگاهی از برگشت‌ناپذیر بودن تراکنش‌ها افزایش می‌یابد.

چالش‌های دستیابی به نهایی شدن در بلاک چین

مسائلی مانند فورک کردن، تأخیر شبکه، آسیب‌پذیری قراردادهای هوشمند و حملات 51 درصدی از نهایی شدن تراکنش‌های بلاک چین جلوگیری می‌کند.

هنگامی که بلاک چین به چندین مسیر تقسیم می‌شود، فورک کردن اتفاق می‌افتد و نسخه‌های مختلفی از تاریخچه تراکنش تولید می‌شود. روش اجماع با این واگرایی مورد آزمایش قرار می‌گیرد، که تعیین اینکه کدام نسخه قانونی است را چالش‌برانگیز می‌کند و نهایی شدن را به تاخیر می‌اندازد.

به عنوان مثال، هارد فورک‌ها می‌توانند از اختلاف‌نظر بین کامیونتی یا توسعه‌دهندگان در مورد به‌روزرسانی‌های پروتکل ناشی شوند. تا زمانی که مشکل حل نشود، جناح‌های مختلف ممکن است به حمایت از بلاک چین‌های PoW ادامه دهند که منجر به عدم نهایی شدن می‌شود.

تأخیر شبکه یا تأخیر در ارتباط داده بین نودها، مسائل را پیچیده‌تر می‌کند. کانکشن آهسته شبکه می‌تواند با به تاخیر انداختن انتشار اطلاعات تراکنش‌ها در شبکه بلاک چین، باعث ایجاد خطا در ترتیب تراکنش و اعتبارسنجی شود.

علاوه بر این، آسیب‌پذیری قرارداد هوشمند می‌تواند منجر به رفتار غیرمنتظره شود و به بازیگران بد اجازه دهد از آن بهره ببرند و تراکنش‌ها را معکوس کنند. به طور مشابه، کسی که بیش از 50 درصد از قدرت استخراج شبکه را در یک بلاک چین PoW دارد، ممکن است بتواند تاریخچه بلاک چین را تغییر دهد و تراکنش‌ها را معکوس کند. این فاینالیتی و امنیت را تضعیف می‌کند.

با توجه به این نگرانی‌ها، یکپارچگی بلاک چین به خطر می‌افتد و اجرای الگوریتم‌های اجماع قوی و پروتکل‌های شبکه مؤثر توسط توسعه‌دهندگان به منظور کاهش مشکلات فورکی و تأخیر و تضمین نهایی شدن به موقع و ایمن تراکنش‌ها را ضروری می‌سازد.

تکنیک‌ها و الگوریتم‌های اجماع برای افزایش نهایی شدن

دوره‌های تایید طولانی‌تر، اعتبارسنجی‌های متعدد و الگوریتم‌های امنیتی پیشرفته، مانند PoS خالص الگورند، اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS) و HoneyBadgerBFT، ممکن است به افزایش نهایی شدن بلاک‌چین کمک کنند.

یک رویکرد شامل زمان‌های تایید طولانی‌تر است، که اجازه می‌دهد تا قبل از اینکه تراکنش نهایی در نظر گرفته شود، تعداد بیشتری اعتبارسنجی انجام شود. احتمال تأیید اعتبار و غیرقابل‌برگشت شدن یک تراکنش با طولانی‌شدن زمان رسیدن به اجماع به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

علاوه بر این، استفاده از تکنیک تایید چندگانه، که در آن تراکنش‌ها توسط بسیاری از نودها یا ولیدیتورها بررسی می‌شوند، یک لایه امنیتی اضافی را ارائه می‌دهد که از اجماع گسترده‌تر اطمینان حاصل می‌کند و احتمال اشتباهات یا حملات مخرب را کاهش می‌دهد.

علاوه بر این، الگوریتم‌های اجماع نوآورانه مانند PoS خالص الگوراند، این صنعت را متحول کرده‌اند. Algorand از یک روش PoS در ارتباط با پروتکل توافق بیزانسی برای اطمینان از نهایی شدن سریع و غیرقابل‌برگشت تراکنش‌ها استفاده می‌کند.

روندها و تحولات آینده در دستیابی به نهایی شدن سریع‌تر و قابل‌اطمینان‌تر

در اصل، یک استراتژی چندرشته‌ای که شامل تکنیک‌های اجماع متنوع، رمزگذاری پیشرفته و قابلیت همکاری بهبود یافته برای دستیابی به نهایی شدن سریع‌تر و قابل‌اطمینان‌تر در آینده است، ضروری است.

قرار گرفتن در معرض مدل‌های اجماع ترکیبی یکی از این راه‌حل‌ها است. این الگوریتم‌های اجماع ترکیبی تلاش می‌کنند تا مقیاس‌پذیری و عملکرد را با حفظ امنیت قوی با ترکیب مزایای الگوریتم‌های اجماع مختلف افزایش دهند. پروژه‌ها با استفاده از روش‌های PoS تست می‌کنند، زیرا انرژی بسیار کمتری نسبت به تکنیک‌های PoW مصرف می‌کنند و زمان تایید را سرعت می‌بخشند.

علاوه بر این، علاقه فزاینده‌ای به روش‌های رمزنگاری پیشرفته مانند اثبات دانش صفر (ZK) و فن آوری‌های نوآورانه مانند شاردینگ وجود دارد. اثبات دانش صفر، کارایی و حفظ حریم خصوصی را با امکان دادن به طرفین برای تأیید تراکنش‌ها بدون افشای اطلاعات خصوصی، بهبود می‌بخشد. شاردینگ، روشی برای تقسیم بلاک چین به قطعات کوچک‌تر و قابل مدیریت تر، بار محاسباتی نودها را کاهش می‌دهد و پردازش تراکنش‌ها را سرعت می‌بخشد.

توسعه محاسبات کوانتومی ممکن است تکنیک‌های رمزگذاری موجود را منسوخ، و ایجاد الگوریتم‌های مقاوم در برابر کوانتومی را ضروری کند. برای حفظ امنیت و نهایی شدن تراکنش‌ها در مواجهه با تهدیدات کوانتومی، شبکه‌های بلاک چین به طور فعال در حال بررسی راه‌حل‌های رمزنگاری مقاوم در برابر محاسبات کوانتومی هستند.

یکی دیگر از موضوعات مورد توجه این است که چگونه بلاک چین‌های مختلف با یکدیگر تعامل دارند. از طریق استفاده از پروتکل‌هایی مانند پولکادات و کازماس، تراکنش‌های بین شبکه‌ها را می‌توان به سرعت و یکپارچه تکمیل کرد. این قابلیت متقابل، اثربخشی کلی سیستم‌های بلاک چین را بهبود می‌بخشد و در نتیجه فاینالیتی سریع‌تر و قابل‌اعتمادتر می‌شود.