گزارش بانک BIS الگوریتم PoW (اثبات کار) را زیر سوال می‌برد

بانک تسویه حساب‌های بین‌المللی که در کشور سوئیس مستقر است، به تازگی گزارش جدیدی درباره بلاکچین، بیت کوین و به طور کلی همه‌ رمز ارزهای موجود در بازار منتشر کرده است. در این گزارش با اشاره به مشکلات الگوریتم اجماع اثبات کار، آینده‌ی خوبی برای این حوزه پیش‌بینی نشده است. اما آیا حق با آن‌هاست؟

0 93

گزارش اخیر بانک تسویه حساب‌های بین‌المللی (BIS) اطلاعات جذابی درباره‌ی کارآمدی و دوام الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) و آینده بیت کوین ارائه کرده است.

در این مقاله چگونگی تایید پرداخت‌ها در پروتکل بیت کوین و نحوه‌ی عملکرد الگوریتم‌های مختلف اجماع به طور دقیق و عمیق بررسی شده است.

الگوریتم‌های PoW یکی از مهم‌ترین مباحث دنیای بلاکچین است، و به عقیده‌ نویسنده‌ این گزارش، این سیستم دو اشکال بزرگ دارد. یکی هزینه‌ی بالایی است که باید پرداخت شود تا از انجام تراکنش‌ها در یک بازه‌ی زمانی معقولانه مطمئن شویم، و دیگری اعتقاد به این که هزینه‌ی تراکنش‌ها در سیستم‌های PoW آن قدر نیست که در بلند مدت بتوانیم از امنیت پرداخت‌ها اطمینان داشته باشیم.

این موضوع شدیداً بحث‌برانگیز و حیاتی است، چون آینده‌ی بیت کوین را به عنوان یک سیستم پرداخت و تراکنش زیر سوال می‌برد و نحوه‌ی کارکرد PoW برای انجام پرداخت‌ها را به چالش می‌کشد.

تشریح گزارش

این گزارش ۳۱ صفحه‌ای با ورود به جزئیات فنی مباحث فوق، زیروبم پروتکل بیت کوین را بررسی می‌کند و توضیح می‌دهد که پرداخت‌ها چطور تایید شده و در بلاکچین ثبت می‌شوند.

نویسنده‌ی این مقاله با تمرکز بر اقتصاد بیت کوین، این بحث را مورد ارزیابی قرار می‌دهد که چطور بیت کوین از طریق PoW تاریخچه‌ای تغییرناپذیر از پرداخت‌ها می‌سازد. او در ادامه وارد موضوع بررسی دقیق اطلاعاتی می‌شود که به هزینه‌های تراکنش و پاداش بلاک وابسته است، و بعد پتانسیل آینده‌ی این روش را پیش‌بینی می‌کند.

نویسنده اساسا می‌گوید با توجه به مفروضاتی که درباره‌ استخراج بیت کوین داریم، پیاده‌سازی حمله‌ی ۵۱ درصد می‌تواند برای مهاجم سودآور باشد.

او ضمن اشاره به این که مهاجم با این کار به امکان خرج مجدد کوین‌ها دست می‌یابد، می‌گوید:

این اتفاق باعث می‌شود حملات اساسا سودآورتر از استخراج صادقانه باشد، مگر این که موانعی به صورت جدی پیش روی مهاجم قرار بگیرد، مثلا هزینه‌های کوتاه مدت حمله بالا باشد، یا خرج دوباره (double spending) باعث ریزش قیمت شود، یا خطر جدی دستگیری وجود داشته باشد.

تمرکز بحث بعدی این مقاله بر درآمد حاصل از استخراج معطوف است. فرض این بخش از مقاله این است که نسبت درآمد به هزینه آن قدر به‌صرفه نیست که ماینرها برای طولانی مدت به کار خود ادامه دهند.

با بررسی نوسانات میزان هزینه در طول دوره‌های زمانی مختلف، احتمال دارد که درآمد کافی برای ماینرها وجود نداشته باشد، و آن‌ها سودآوری فعالیت خود را از دست بدهند.

این اتفاق ناشی از روش کار هزینه‌های تراکنش در پروتکل بیت کوین است. کاربران می‌توانند هزینه‌ی تراکنش هر پرداخت شبکه را تعیین کنند، و ماینرها هم طبعیتاً به دنبال تراکنش‌هایی هستند که بالاترین میزان هزینه را داشته باشد تا بتوانند به حداکثر میزان سود دست یابند.

با این حال، بعضی از تراکنش‌ها هستند که علی‌رغم پایین بودن هزینه‌شان وارد بلاک می‌شوند و در نتیجه اثر مثبتی بر اقتصاد فضایی که ماینرها در آن حضور دارند نمی‌گذارند.

این مسئله با توجه به تفاوت میان هزینه‌ تراکنش‌ها در دوره‌های زمانی مختلف بازار به وضوح مشاهده می‌شود.

با در نظر گرفتن این موضوع، گفته می‌شود که ماینرها شدیداً به ارزش پاداشی متکی هستند که از طریق استخراج موفق بلاک و ثبت تراکنش‌ها به دست می‌آید.

بنابراین با توجه به این دو مسئله، این گزارش پیش‌بینی می‌کند که نقدینگی بیت کوین در سال‌های پیش رو کاهش خواهد یافت چون انگیزه کافی برای ماینرها وجود ندارد تا از بلاکچین بیت کوین مراقبت کنند. این اتفاق اساسا می‌تواند باعث به وجود آمدن وقفه‌های عظیم در پروسه‌ بررسی و تایید پرداخت‌ها شود.

این مقاله در ادامه به بررسی راهکارهایی می‌پردازد که برای رفع این مشکلات می‌توانیم از آن‌ها کمک بگیریم. راهکارهای لایه‌ی دوم مثل شبکه‌ لایتنینگ معمولا به عنوان اصلی‌ترین پاسخ برای این مشکل شناخته می‌شود.

با این وجود، نویسنده‌ مقاله باور دارد که بیت کوین باید راه خود را از اجماع PoW جدا کرده و از نوعی راهکار برای «مشارکت اجتماعی یا نهادینه‌سازی» استفاده کند.

این مفروضات چقدر واقع‌گرایانه است؟

اگرچه این مقاله ایده‌های جذابی را مطرح می‌کند، ولی برخی از مفروضات آن بر اساس چیزهایی است که حداقل یک قرن با آن‌ها فاصله داریم.

یکی از بحث‌های نویسنده این است که وقتی ماینرهای بیت کوین دیگر نتوانند بابت باز کردن قفل بلاک بیت کوین پاداش بگیرند، نمی‌توانند فقط از هزینه‌ی تراکنش‌ها به اندازه‌ی کافی درآمد داشته باشند.

به طور خلاصه، فرآیند استخراج بیت کوین همان چیزی است که باعث تایید و ثبت تراکنش‌ها در بلاکچین در حال گسترشِ بیت کوین می‌شود. کامپیوترها، که با نام ماینر شناخته می‌شوند، باید یک الگوریتم رمزنگاری شده را حل کنند تا بتوانند قفل بلاک را باز کرده و از آن برای ثبت تراکنش‌ها استفاده نمایند.

بخشی از پاداش این عمل از طریق هزینه‌ تراکنش‌ها داده می‌شود و بخش دیگر آن به کسی تعلق می‌گیرد که قفل بلاک بعدی را باز کرده است.

بیت کوین از الگوریتم PoW و سیستم رمزنگاری SHA-256 استفاده می‌کند، به همین خاطر حل مسئله‌ی آن نیازمند زمان و برق است. این سیستم طوری طراحی شده که با رشد استخر استخراج حل آن سخت و سخت‌تر شود.

پاداش بیت کوین برای استخراج بلاک نیز هر ۲۱۰ هزار بلاک یک بار نصف می‌شود. در حال حاضر به کسانی که بلاک بعدی را قفل‌گشایی می‌کنند، ۱۲.۵ بیت کوین پرداخت می‌شود. پیش‌بینی می‌شود که دفعه‌ی بعدی در ماه مه ۲۰۲۰ شاهد نصف شدن پاداش بیت کوین باشیم.

با توجه به این که هیچ تغییری در پروتکل بیت کوین ایجاد نشده، همه‌ی بیت کوین‌های موجود زودتر از ۱۲۱ سال دیگر، یعنی در سال ۲۱۴۰ استخراج نمی‌شوند.

بنابراین فرض نویسنده مبنی بر این که وقتی پاداش بلاک به صفر برسد تایید تراکنش‌ها ماه‌ها به طول خواهد انجامید، حداقل تا ۱۰۰ سال دیگر به حقیقت نمی‌پیوندد. با این حال، همان طور که گفته شد، توسعه‌ی شبکه‌ لایتنینگ می‌تواند به خوبی پاسخگوی مقیاس پذیری بلاکچین و سرعت تایید تراکنش‌ها باشد.

یکی از سرمایه‌گذاران حوزه‌ی کریپتو به نام آنتونی پومپلیانو معتقد است که گزارش BIS پیش‌بینی درستی از نحوه‌ی تغییر احتمالی بیت کوین و اکوسیستم استخراج آن ندارد:

هرچه ترس و شک بیشتری از طرف موسسات مالی سنتی به بازار تزریق می‌شود، من اشتیاق بیشتری پیدا می‌کنم. مطمئنا ریسک‌ها و چالش‌های خاصی پیش روی بیت کوین قرار دارد، اما این گزارش نمایش دقیقی از این ریسک‌ها و چالش‌ها به تصویر نمی‌کشد.

پومپلیانو باور دارد که شبکه‌ی لایتنینگ به خوبی می‌تواند با استفاده از لایه‌ی دوم برخی از مشکلات فعلی بیت کوین را برطرف کند:

رشد و پذیرش شبکه‌ لایتنینگ فوق العاده بوده است. این شبکه احتمالا به لحاظ سرعت رشد یکی از سریع‌ترین محصولات حوزه‌ کریپتو بود و من را به این اعتقاد وا می‌دارد که آن را به عنوان راهکاری واقعی برای مشکل مقیاس پذیری بپذیرم.

حقیقتی تلخ

هرچند این مقاله به نقص‌های احتمالی بیت کوین اشاره می‌کند، ولی این رمز ارز بزرگ در طول ۱۰ سال گذشته ثابت کرده است که می‌تواند از پس چالش‌های مختلف بربیاید.

نمی‌خواهیم بگوییم که بیت کوین هیچ مشکلی نداشته، چرا که در این مقاله به درستی به آن‌ها اشاره شده است. اما تاکنون هیچ‌کس نتوانسته حمله‌ی ۵۱ درصد موفقی علیه بیت کوین اجرا کند.

اگر نگاهی به وبسایت Blockchain.com بیندازید می‌توانید استخرهای استخراج بزرگ بیت کوین را ببینید که بخش عمده‌ی توان هش این شبکه را در اختیار دارند. اگر تعداد مشخصی از این استخرها با یکدیگر متحد شوند، روی کاغذ، می‌توانند اکثر توان هش شبکه را در دست گرفته و صداقت بلاکچین بیت کوین را مخدوش کنند.

گزارش BIS در مورد اثبات کار

اگر به دنبال حمله‌های ۵۱ درصدی که اخیرا با موفقیت اجرا شده بگردیم، به حمله‌ی بلاکچین اتریوم کلاسیک برمی‌خوریم که در ماه جاری سرخط اکثر خبرگزاری‌های رمز ارز را به خود اختصاص داده بود.

گزارش BIS می‌گوید موفقیت و دوام آینده‌ بیت کوین شاید به استفاده از نوعی سیستم متمرکز وابسته باشد. ولی همان طور که پومپلیانو می‌گوید، این حرف‌ها بیشتر شبیه تاکتیک‌های خرابکارانه‌ای است که از طرف موسسات جریان اصلی اتخاذ می‌شود، چون آن‌ها هنوز سعی دارند در برابر ماهیت چالش‌برانگیز رمز ارزهای غیرمتمرکز مقاومت کنند:

امیدوارم موسسات مالی سنتی زمان و منابع خود را صرف افزایش شتاب این نوآوری‌ها کنند، ولی آن‌ها چنین نخواهند کرد. خرابکاری آهسته و پیوسته دقیقا همین است.

شاید از این مطالب هم خوشتان بیاید.

ارسال پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.